某发动机热车启动困难的故障分析*

张华军 何宁发

（广东科学技术职业学院）

汽车发动机电控系统应用了许多电子技术，电路复杂，技术难度大，电喷发动机在使用过程中难启动的故障时有发生[1]，并且故障隐蔽，难于发现，维修难度很大。找准故障现象，熟悉所诊断的发动机系统结构及工作原理，抓住故障特点，划分故障范围，借助有效的维修资料与维修设备对故障进行正确分析与诊断，是汽车检修的有效途径[2]。文章针对某车发动机热车启动困难的故障，进行了检测与分析，最后确定故障原因为喷油嘴油针卡死形成渗油，为解决发动机启动故障提供了维修思路和经验。

1 故障现象

该车配备的发动机为1MZ-FE电喷发动机，是我国进口车配置中较为常见的发动机。1MZ-FE汽油机是V型6缸、3.0 L排量、顶置双凸轮轴、多点顺序燃油喷射及电子控制点火的发动机。该车使用3年多，行驶里程5万km。近期出现发动机在一般条件下运行良好，但是在热车后熄火，约5min以后再启动，出现间歇性难启动的现象。熄火25～60min再启动时，难启动的现象最为明显，甚至最长启动时间达10多s。但当熄火后立即再启动或者完全冷车后启动，都没有出现很难启动的现象。开始以为只是偶然现象，后来反复出现，于是进厂保修。

2 常规检查

最简捷的办法是运用自诊断法，但是该发动机的故障警示灯在着车时正常熄灭，说明没有故障码，没有比较严重的电控系统方面的问题，需要通过常规的办法来进行检查。

首先从最基本的检查开始，电喷发动机正常启动的条件包含5个方面：发动机的启动转速；气缸的密封性及进排气门的正时；可靠地点火及点火正时；启动时的进气量；合适的空燃比。

在启动时对发动机的转速进行多次测定，启动转速都高于150 r/min，可以排除启动电机转速不够引起不能启动的问题。

在热车后进入检测模式，用点火正时枪对点火正时进行检测，测出基本点火提前角为11°，符合此车基本点火提前角为8～12°的规定；在空挡时对发动机进行急加速，加速性能良好；进行路试，急加速性能良好，高速大负荷时各项性能都正常，因此可以确定发动机的气缸密封性及进排气正时是可靠的；对各真空管及进气管进行检查，也没有破裂或接头不良的现象。

经过以上检查，可以确定点火、启动及进气量3个方面均可靠正常，由此故障范围缩小到电喷发动机的油电路方面。

3 深入检测

3.1 合适的空燃比

该发动机电控喷射系统不设置冷启动喷油器及冷启动热限时开关。在启动工况时，通过发动机电子控制单元（ECU）对喷油时间进行修正，对混合气进行加浓，在进气管道与气缸内形成合适空燃比的可燃混合气。喷油器在发动机每转1 r进行异步喷射。该电喷系统在启动时主要是通过控制喷油器的持续喷油时间来实现对空燃比的控制，它取决于发动机冷却水温及自启动开始累积的转数、发动机转速及启动时间等[3]。

由此可知：水温传感器（ECT）、合适的燃油压力、喷油嘴雾化情况及有无渗漏都将直接影响发动机的启动性能。此外，发动机燃油蒸发排放系统（EVAP）及废气再循环系统（EGR）的不正常工作也会造成空燃比过浓或过稀，从而引起发动机难启动。

1）水温对发动机的启动性能影响很大，所以首先对ECT进行检测，检测的传感器电阻符合标准要求。此外，对ECT线路进行的检查表明，各连接口可靠，线路良好，因此判断ECT输出的信号是可靠的。

2）燃油压力直接影响喷油量的多少，此外，通过检测燃油压力，可以了解供油系统有无渗漏。对燃油压力进行检测得到启动时的燃油压力为0.27 MPa；怠速时燃油压力为0.245 MPa（维修标准值为0.226～0.265 MPa）；脱开燃油压力调节器真空软管，测得燃油压力为0.29 MPa（维修标准值为 0.265～0.304 MPa）；而且燃油压力在熄火5 min内，保持在0.15 MPa以上（维修标准值为5 min内压力应保持在0.15 MPa以上）。检测数据均符合规定，只是在进行其他项目检测时，有一次燃油压力在5 min内降低至0.11 MPa，当时未加以注意。

3）如果EVAP工作不良，燃油蒸气进入进气歧管，会引起混合气过浓而难以启动[4]。断开燃油排放控制系统的软管，并封住进气孔防止燃油蒸气进入进气歧管，排除了其影响。

4）启动时如果EGR阀失效，令废气进入进气管，会引起可燃混合气中氧含量过少而难启动。拆出EGR阀进行检查，无卡滞现象，对EGR的真空调节器和真空阀进行检测，其性能均良好，在检验时也断开进气管，排除了其影响。

3.2 适当的进气量检测

考虑到故障出现的可能为怠速控制阀在特定的条件下关闭旁通空气通道，引起发动机难启动，所以调整怠速限定螺钉，设定怠速转速为1 600 r/min。在启动时，即使怠速控制阀关闭也有适量的空气进入，调整后经过3次试验，着车正常，因此故障并非由怠速控制阀关闭空气旁通道引起。

3.3 可靠点火的检测

1MZ-FE发动机点火时由ECU直接控制、各缸独立点火。首先分别对各点火线圈及火花塞进行检查，初级点火线圈电阻为0.6～0.8 Ω，次级线圈电阻为4.5～15.2 kΩ，各线圈与外壳之间绝缘良好，外观良好，火花塞电极为灰白色，周围无积炭。电极间距为1.15mm，绝缘电阻为10 MΩ以上，外观良好，以上均符合标准。点火试验呈较粗的蓝火花，说明点火也是可靠的。

4 故障排除及原因分析

经过以上检查，仍未发现故障的发生部位，问题变得棘手了。再仔细分析发现，在前面检测中供油压力有出现偶然卸压的现象，应该还有疏忽渗漏的地方。

将油管拆下，取出喷油器，在缸外进行加压渗漏观察，发现有2个喷油器经过50 s以后，在原吹干的喷油器喷嘴处有油渗出，并已聚集成液滴，找出故障的根源为喷油器渗油。

对喷油器进行全面清洗后再进行渗漏测试，经过5 min，喷油器喷嘴仍是干的，未出现渗油现象，说明喷油嘴良好。重新装上喷油器，多次着车试验，一切恢复正常。分析渗油的原因是由于有微小异物卡住嘴不能良好密封而造成的。

由于喷油嘴渗漏是由于微小异物卡住而引起，因此除了清洗喷油器外，还需要清洗泵滤网、燃油滤清器及供油管道等。经过处理后，多次试车没有发现问题，之后车主使用1年多，一直状况良好，不再出现此类故障。

综上可知，当发动机熄火时，由于有异物卡住喷油嘴，引起喷油嘴渗漏，在发动机较热时很快就蒸发成汽油蒸气，并经过5～10 min，在进气管中形成较浓的混合气，但此时发动机温度高，渗进的油还不算多，不易造成火花塞湿润，因此难启动现象不明显；再经过十几分钟，由于仍然有油压，喷油嘴继续渗油并蒸发，在进气歧管中形成更浓的混合气，部分汽油蒸气在进气歧管内形成小液滴，此时如果启动发动机，很容易造成火花塞润湿，引起点火微弱而难启动，这就是造成发动机熄火后25～60 min难以启动的最明显的故障原因；当发动机冷却以后，油管已经卸压，汽油的流动性又较差，反而不易浸湿火花塞，因此难启动故障也不明显。

5 结论

文章通过对某车发动机启动故障的检测和分析，最终确定故障原因为喷油嘴渗漏，经维修后故障排除汽车运行正常。该过程揭示出在现代汽车的维修中，一个故障问题可能涉及很多方面，因此对任何故障做出判断时，都不能孤立地去考虑问题，需要对汽车各个系统的原理、结构及功能进行深入的理解，才能较快、较准确地进行分析和判断。