奥迪A6怠速不稳故障分析与排除
2018-03-30刘斌
刘 斌
(广东省农垦湛江技工学校,广东湛江 524094)
0 引言
环保、节能和安全是汽车技术发展的主要方向。采用电子控制技术能解决诸多技术难题。汽车发动机主要电子控制系统有:电子控制点火系统、电子控制燃油喷射系统、怠速控制系统、排放控制系统及自诊断系统等。如今的汽车维修,已不是简单的机械维修,而是涉及复杂的电子技术、机械技术及计算机控制技术,与之相关的知识多,技术含量高,具有较高的实用性。一名合格的汽车维修人员,必须掌握电控发动机的工作原理及维修技能,能根据不同故障现象进行分析、检测与诊断,才能适应日新月异的汽车新技术。
1 案例一
(1)故障现象。一辆奥迪A6 2.4 L轿车入厂检测时,发动机怠速时抖动,加速不良。
(2)故障检查。试车检测后,车辆进行保养与维修,更换燃油滤清器、空气滤芯,并对火花塞进行检测与清洗。再次试车时故障消失。但几天后,车主再次将车辆送入维修厂,并报称发动机再次出现怠速抖动、加速不良的现象。通过检查发现,发动机异常时,车辆仪表板发动机故障指示灯未亮。使用V.A.G1551解码器读取故障码,无故障码输出。初步判断发动机电控系统工作正常。随后安装燃油压力表测量燃油系统压力,发现当发动机出现抖动或加速不良时,燃油系统压力无变化油压正常,排除故障出现在燃油系统的可能性。检查发动机真空管,无裂纹、无漏气现象。启动发动机检查点火系统,当发动机出现怠速抖动或加速不良时,分别拔下各缸高压线做跳火试验,观察发动机转速。当拔下Ⅰ缸高压线时,发现发动机转速变化不大。将高压线插回火花塞时,发动机工作变得平稳了。重复拔出又插回高压线,发动机怠速时而抖动,时而恢复正常。插上Ⅰ缸高压线,用手摇转高压线,发动机偶尔再次出现抖动现象。拔下Ⅰ缸高压线,检查高压线外观有无裂纹及线路烧蚀,均无明显故障。用万用表测量高压线电阻值,阻值正常。拆卸Ⅰ缸火花塞,检测火花塞两电极间隙,间隙值在合格间隙范围,火花塞电极上也无积碳、油污等不正常的工作痕迹。当擦净火花塞绝缘体上的油污时,发现火花塞上有个细小裂纹。
(3)故障排除。更换Ⅰ缸火花塞后,重新启动发动机,发动机工作状况平稳,加速正常,故障排除。
(4)故障分析。火花塞的功用是将点火线圈或电磁机产生的高压脉冲电引入燃烧室,在2个电极之间产生电火花,点燃气缸中的可燃混合气体。火花塞结构较为复杂,在钢制壳体的内部固定有刚玉陶瓷制成的绝缘体,绝缘体中心孔上安装金属接线螺杆,接线螺杆上端旋有接线螺母用来连接高压导线;绝缘体中心孔的下部装有中心电极,中心电极与接线螺杆之间由导电玻璃制成的密封剂密封,铜制内垫圈和紫铜垫圈起密封及导热作用。当火花塞绝缘体出现裂纹时,火花塞的绝缘性会有一定程度的下降。若火花塞漏电故障不十分严重,在外界气压的作用下,由于两电极间电阻小于裂纹产生的电阻,因此做火花塞跳火试验时,可看到两电极间有跳火,且在外观上看各方面正常。将火花塞装入发动机气缸内,火花塞在高温高压急剧变化的环境中工作,电极间电阻急剧增大,当电极间电阻大于裂纹产生的电阻时,或者由于燃烧行程中碳渣积聚于裂纹中,使火花塞中的高压电经裂纹搭铁,使火花塞工作异常。另外,火花塞在发动机外跳火时所需电压比在发动机燃烧室跳火所需电压要低很多。因此,其击穿电压和火花将变弱,使发动机工作行程中点燃混合气的速度下降,燃烧速度迟缓,做功时活塞下行推力不足,产生负动力。
火花塞绝缘体出现裂纹时通常伴有爆震现象发生。如点火提前角过大,使用低标号汽油导致混合气过稀,或燃烧室内积碳沉渣过多以及发动机因维修所引起的压缩比增加等,都会引起发动机燃烧时产生爆震,使火花塞绝缘体出现不同程度的裂痕甚至破裂。
2 案例二
(1)故障现象。一辆行驶里程约1.4万km的奥迪A6 1.8 L轿车,因车怠速不稳等故障进厂维修,车主报称该车行驶无力,加速不良,且怠速不稳,抖动严重。对车辆进行基本检查发现起动车辆后,发动机怠速抖动,转速不稳,加速性不好,且急加速时伴有轻微回火现象。
(2)故障分析。奥迪A6 1.8 L采用的发动机代码为ANQ,是排量1.8 L直列4缸5气门发动机,它采用热膜式多点顺序燃油喷射系统,该系统利用热膜式空气流量计直接计量进入气缸空气的质量,将空气的质量转换成电信号输送给ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元),ECU根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量,以得到最佳空燃比。
当进气系统(空气流量计之后)有漏气,空气量的计量就会出现信号偏弱误差。另外空气流量计故障、活性炭罐电磁阀常开、喷油器堵塞或由于油路堵塞、油管破裂、油泵工作不良等造成的供油系统压力过低也都会导致混合气过稀。
奥迪A6 ANQ发动机采用了可变进气道、可变配气正时等技术。因此当进气歧管转换阀和凸轮轴调整阀故障时,都将出现车辆加速不良、行驶无力等故障。另外,由于燃油系统的长时间工作,因燃烧而形成的积碳和胶质会附着在喷油器上,使喷油器出现粘着甚至堵塞的现象。而空气、汽油中的尘埃和细小的杂质,也会导致油路不畅或堵塞,最终在喷油器上形成积碳和沉积物,导致喷油不畅、雾化不良,甚至不喷油。燃油滤清器或油泵长时间未更换、清洗,也都将造成汽车的怠速不稳、油耗上升、加速无力、起动困难等结果。
该车故障现象为发动机不易起动,怠速抖动,转速不稳,加速性不好,经分析初步判断为发动机混合气过稀,经上述分析可知发动机燃油系统和配气系统故障均会导致此故障。
(3)故障检测与维修。首先接上故障解码仪,清除故障代码后,读取故障码,共发现5个故障码:“17924”(进气歧管转换阀-N156断路),“16519”(λ传感器加热电路-Z19有故障),“16486”(空气流量计-G70信号太弱),“01247”(活性炭罐电磁阀-N80损坏),“01120”(凸轮轴调整阀-N205机械故障)。故障代码无点火系统相关信息,可排除个别缸断火的可能性。但同一时间出现多个部件故障的可能性不大,于是逐个检查5个故障部件插头连接情况,均正常连接无断路。
查阅《Audi A6维修手册》得知,5个故障码所涉及的部件电源均与第29号保险丝相连。检查发现该保险丝已经烧断,值得注意的是,该保险丝额定的容量30 A,而烧断保险丝容量为20 A,故障为保险丝容量过小所致。更换30 A的保险丝后消码,全部故障码被清除。
重新起动发动机试车,怠速稳定性和加速性能均有所好转,但加速时回火现象仍然存在。随后拆卸空气滤清器管道,用手堵住节气门阀体的进气口滤网,减少主通道的进气面积,增大混合气浓度。发动机怠速变稳,加速时无回火现象,因此可排除进气系统漏气的可能性,更进一步确定故障原因为混合气过稀。
喷油器拆洗后起动汽车进行测试,故障未清除。考虑故障是否出现在燃油系统上。拆卸燃油管,连接油压表,起动发动机,分别观测车辆怠速时与拆掉油压调节器真空管时油压,对比结果显示油压明显过低。用钳子夹住回油管观察油压,油压无变化,因此可以断定燃油压力调节器工作正常。拆卸燃油滤清器,发现燃油滤清器严重堵塞,拆下燃油泵时发现燃油泵滤网堵塞严重,油箱内部燃油非常脏。将油箱彻底清洗后装车,跟换新燃油滤清器,再次起动发动机,观察到燃油压力达到0.34 MPa左右,拔下真空管油压升至0.4 MPa左右,故障消失。
发动机燃油系统积碳、沉积物形成机理:由于燃油本身含有灰尘、胶质、杂质及水分等,在油箱、进油管等处长时间的积累形成油泥等沉积物。车用汽油中的烯烃等不稳定成分,高温下发生氧化和聚合反应,会形成胶质和树脂状的粘稠物,喷油器、进气阀等部位堆积的这部分粘稠物,燃烧时就会变成坚硬的积炭。另外,因交通拥堵,车辆常处于低速或怠速状态,会加重积碳和沉积物的形成。据故障车辆长时间停放未使用,对汽车未采取任何保养措施,油箱中的油料变质后,致使变质后的胶质沉淀于油箱底部,造成油泵、油道堵塞。
根据故障成因,总结汽车使用及维护保养注意事项:①到正规加油站加油,加高质量的燃油;②可以选择定期向油箱中添加一些燃油清洁剂,但添加不宜过频;③车辆保养时,务必注意燃油滤清器的检查与更换,以增强燃油的过滤效果。④车辆长时间搁置不用,要将油箱放空,重新启用时务必做好车辆保养的相关检查工作。
3 结语
从了解车辆故障现象开始,通过对车辆故障分析、提出诊断方案,运用解码仪读取故障码,查阅车辆维修手册,一步步排查故障。从简到繁,逐步缩小范围,最终发现故障部件并将故障排除。作为一名优秀的汽车维修人员,不仅需要有较强的动手能力,还应具备一定汽车结构原理方面的知识,分析故障时应有较强的逻辑性,除找到车辆故障予以排除外,更需要找到导致故障的根源。