雷克萨斯ES250轿车发动机问题分析

文：郁 泽

雷克萨斯ES250轿车发动机问题分析

文：郁 泽

疑难故障求助热线

热线电话：（010）64882387-648

栏目主持：苑 文

分析方式：由故障现象及数据流推导出故障点

数据收集信箱：xxyuanwen@126.com

进气测量、喷油相位

故障现象：一辆2012年产进口雷克萨斯ES250轿车，行驶里程5万km。该车改用雷克萨斯GS350轿车的动力总成拆车件（图1）后，发动机怠速抖动，动力性能达不到预期效果。

检查分析：维修人员试车，发现该车起动后排气管中发出的声音很不均匀，说明混合气燃烧不稳定。路试感觉车辆的加速性能令人失望。检测发动机控制单元，无故障码。接下来要通过分析发动机的数据流，找出上述问题的解决方案来。

首先观察发动机怠速运转时的工作情况。此时喷油修正的幅度较大（图2），但从前氧传感器泵氧电流看，怠速时的混合气浓度尚能控制。查看油轨油压，油压满足怠速要求，因此判断喷油量的偏差与油压无关。那么在油压正常的情况下，喷油修正幅度偏大的原因，一种可能是进气测量存在误差，另一种可能是燃烧不良。

从空气流量上看（图3），其数值偏高。但这既有可能是进气测量误差导致的结果，也可能是发动机工作效率低导致的结果。不过从怠速负荷率上看，后一种可能性较大。考虑到如果进气测量存在误差，同样会导致发动机的工作效率降低，因此决定还是先从此处着手检查。

将进气歧管上一根细小的真空管拔下，然后观察空气流量数据的变化。此时空气流量和负荷率同时变小（图4），喷油修正量也向正值方向改变（图5）。这说明该车的进气测量确实存在问题。观察发现该车发动机虽然已经改装，但空气滤清器的外壳仍然沿用了原车的（图6）。对比2.5 L与3.5 L排量发动机的进气软管，发现它们在管径上是有微小差别的（图7）。

空气流量计的传感器部分（图8）是安装在进气总管内的。它是通过测量空气的流速来间接测量吸入发动机的空气质量，管径的不同意味着管内气流截面积不同，因此计算出来的空气流量也就不同。所以这里存在问题。

更换正确的进气总管后，空气流量数据的可信度有所提高，喷油修正量也趋于正常，但怠速仍然不是十分稳定。进一步观察发现，点火提前角的爆震修正值为-3°，怠速时各火花塞的点火提前角也很不稳定（图9），这与怠速不稳的现象吻合。

在混合气浓度正常，排气系统畅通的情况下，燃烧不稳定的原因很可能与燃油的挥发程度有关。这款发动机每个气缸有2个喷油器，一个位于进气歧管内，另一个位于气缸内。此时前者的喷油脉宽为1.28 ms（图10），后者为0.89 ms（图11），从总的喷油脉宽上看，喷油量应该是合理的。观察发现，缸内喷油器的喷油相位为335°（图11），这项数据意味着，缸内喷油的时机对燃烧质量而言是非常重要的。如果过早，会导致爆震，如果过迟则会影响燃油的挥发。这一发现提醒维修人员思考一个问题。此前，该车为加装机械增压器，将活塞做了改动，降低了气缸的压缩比。现在看来，压缩比虽然改变了，但由于发动机控制单元的控制程序无法改变，所以缸内喷油器的喷油相位也就无法改变，这显然会影响混合气的燃烧质量。

故障排除：更换一台未经任何改动的发动机拆车件总成（图12），试车确认怠速运转稳定，行驶中车辆动力充沛。