别克英朗发动机排气冒黑烟故障维修与分析

纪文煜

摘 要：本文中所涉及到的案例是上汽通用别克英朗轿车行驶了一万多公里后，客户反应耗油量急剧上升，并且尾气排放大量黑烟的现象，并且前后4次进厂返修的典型维修案例，本维修案例在上汽通用所有车型序列里实属罕见，但维修过程和结论值得探讨研究。本文将整个故障的诊断分析和排除过程以及相关零部件的更换介绍给大家以供参考。

关键词：尾气 故障判断 检修

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）02（a）-0117-02

在当代生活中，汽车已经成为家庭生活和人类发展的必需品，从售价一两万的个人经济型轿车到成百上千万的豪华轿车，汽车自诞生之日起注定是改写人类历史的一样必需品。众所周知现如今发动机都是由各个模块和传感器间的数据汇总到发动机控制模块（ECM）后控制进气、喷油、做功、排气的，一旦有模块或传感器数据紊乱发动机的所有工作都会出现错误，本文中所提到的发动机正是由于这种故障导致车辆油耗惊人排出大量夹杂碳颗粒的尾气，简单描述可以表达为：发动机因为传感器故障导致给出了错误信号导致进气量过大，喷油量过大，同时一号氧传感器也出现故障测得尾气排放量正确，最后经过技术人员的研究在更换大量部件后问题解决。

1 车辆故障现象分析与排除

1.1 初期故障现象及检修

据别克英朗客户反應，车辆行驶11487km时，车辆电脑显示百公里油耗激增到14L（平时显示为百公里油耗8L左右），且尾气排放偏黑。同时客户还反应车辆平时都是城市道路使用，近期山路使用偏多。

根据客户描述，首先检查发动机故障灯，并未被点亮，并且使用通用专用诊断仪GDS也并未发现异常，然后对空气流量传感器工作进行测试，测试结果显示为空气流量传感器低电压。

为了进一步确认故障，工作人员对该车辆进行路试。在路试过程中车辆出现抖动和发动机故障灯亮起，继续使用GDS检测，显示车辆新增进气系统、排气系统、喷油系统等故障码，结合客户反应近期在山区做工程，燃油品质很难保证，所以怀疑一系列故障可能由燃油问题而引起。征得客户同意后对油箱进行了拆解，并对汽油进行取样和正规汽油样品比对，发现明显有差异。

通过观察车内提取汽油明显杂质过多呈红色，而正规汽油呈金黄色，因此断定车辆的故障和燃油有直接关系。随后对车辆燃油管路、喷油嘴、三元催化进行了免拆解清洗，同时将油箱内剩余燃油进行了安全无害化处理，清洁油箱后加入了正规汽油。

因排气冒黑烟，会对前氧传感器造成损害从而会影响燃油闭环控制，使油耗增加。所以对前氧传感器进行拆解检查，检查后发现氧传感器表面被积碳覆盖，由于氧传感器无法进行清洗只能更换，考虑排气冒黑烟会影响喷油器，所以对喷油器进行清洗。

检修完毕后对车辆进行了10km路试，检查后车辆故障解除。

1.2 车辆第二次故障诊断与检修

车辆行驶3000km后，又出现同样的故障。为了能彻底排除故障，4S店给车主准备了替换车辆。因该车还在质保期内，所以根据车辆故障现象分析排查可能的受损部件。

由于前期已经更换了前氧传感器，所以考虑车辆三元催化器在这过程中应该会有损坏，拆除三元催化器，检查发现因尾气中夹杂大量颗粒导致三元催化基本丧失使用功能，因担心尾气无法正常排出造成发动机受损，所以更换了三元催化器。

更换完三元催化器后又继续上一次的发现检查了空气流量传感器插头的供电电压线，发现和上次一样仍然是7V，于是又根据电路图检查共用该电源的其他部件插头，发现其他插头也多数是7V。当检查到进、排气VVT电磁阀的时候发现插头上居然有大量油渍，正常情况下发动机线束和VVT电磁阀的插头部位是绝对不允许出现任何液体的，所以怀疑该处油渍是引起该处冒黑烟的直接原因。因此，维修人员对VVT电磁阀插头的油渍进行了处理后，对车辆进行了50km左右的路试，车辆故障没有再次发生，故障解除。

维修结束后对上述故障做了分析，车辆的故障是由以下几点引起的。

（1）车辆的VVT电磁阀插口被认为涂抹或加注废机油导致发动机线路故障，因为废机油本来属于液体而且废机油内有很多杂质所以导致发动机线束电压过高。

（2）供电线束高电压后导致空气流量传感器高电压信号紊乱，给发动机控制模块高进气流量数据，使发动机模块命令喷油量加大，喷油量加大后但节气门（节流阀）开度还维持在1°～5°之间也就导致进气量欠缺，因而导致混合比过浓无法充分燃烧，最终导致车辆抖动排出大量黑烟。

（3）因为尾气内夹杂大量未被燃烧充分的碳颗粒导致前氧传感器被阻塞导致损坏，同时碳颗粒堆积在三元催化将其堵塞严实最终导致三元催化器也损坏。

由于本次考虑到车辆发动机线束是被涂抹了机油影响不会太大所以本次维修主要是对有油渍VVT电磁阀插头进行了清洁，同时建议客户行驶过后再观察。

1.3 车辆最终故障的诊断与排除

车辆一个月后故障再次出现，检查进排气VVT电磁阀上又出现了油渍，而且这次发动机控制模块和氧传感器接头也出现了油渍，根据这些情况来分析，车辆先前的油渍绝对不是人为涂抹和加注的，经过漏点查找最后确定油液是从VVT电磁阀出渗出，因为VVT电磁阀在工作时，VVT电磁阀是一个控制油压的调节阀，发动机控制模块给予VVT电磁阀脉冲电流来可控制油压调节阀向VVT驱动器接近角或迟闭角油道供油，因此VVT电磁阀在工作时是高油压通过的，又因为发动机控制模块和氧传感器接头离VVT电磁阀较近，所以发动机控制模块和氧传感器接头也出现了油渍。

鉴于车辆在质保期内，对于该故障可能引起损坏的部件进行了更换。更换了进、排气VVT电磁阀，前氧和后氧氧传感器，三元催化器，空气流量传感器，并对发动机线束插头进行清洗。通过回访得知后续车辆使用正常油耗也控制在每百公里8L以内，同时车主对上海通用和店方的解决态度也很满意。

2 车辆更换部分配件名称及损坏诱因分析

在上述四次维修过程中，更换了部分发动机配件，下面结合故障和各部件的工作原理分析一下为何要更换这些配件和这些配件为何在该故障下会损坏。

2.1 氧传感器

车辆为获得高排气净化率，降低排气中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物成份，必须利用三元催化器。如果氧传器有故障使输出的电动势不正常，电脑就不能精确控制空燃比，所以氧传感器还能弥补由于机械及电喷系统其他件磨损而引起空燃比的误差。可以说是电喷系统中唯一有“智能”的传感器。

本文案例中的车辆一直收到空气流量的高信号，喷油量加大，使得混合气变浓，加之本文案例车辆所用油品质量比较差，使得燃烧不充分粉尘变多，导致氧传感器发黑堵塞的现象频发。

2.2 三元催化

本文案例中，车辆故障初期由于某些燃油品质较差，燃油中含有硫、磷以及所使用的抗爆剂MMT中含有锰，这些化学成分在燃烧后随着废气的排出，会在氧传感器表面和三元催化器内部形成化学络合物。另外，由于駕驶员的不良驾驶习惯，或者长期行驶在拥堵路面，发动机经常处于不完全燃烧状态，会在氧传感器和三元催化器内形成积炭。此外，国内很多地区使用乙醇汽油，这种汽油有很强的清洗作用，会将燃烧室内的积垢清洗但不能分解燃烧，因此随着废气的排放这些污垢也会沉积在氧传感器表面和三元催化器内。正是由于上述诸多因素分析，使得本文案例中的车辆在行驶一段里程后，除了会在进气门和燃烧室内产生积炭外，还会造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及废气循环阀被沉积物阻塞卡滞等故障，造成发动机工作不正常，造成油耗增加、动力下降和尾气超标等问题。

2.3 空气流量传感器

电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为发动机控制模块计算喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，发动机控制模块得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。本文案例车辆中的空气流量计一直接收到7V的错误高电位信号，该信号传给ECU，而ECU给予的信号是加大喷油量。由于喷油量增大，使空燃比变浓，加之燃油品质较差，燃油不充分使得尾气排放超标，冒黑烟。

3 结论

3.1 维修判断分析

本次维修故障实属罕见，维修初期因主要将故障集中在油品上导致了误判，但提取的油品样本也确实暴露出来了问题。本次案例中的客户来店返修4次才把车辆问题解决，由此带给我们反思的是：第一，判断故障不能全靠经验维修，一定要充分分析各方面可能存在的故障原因；第二，维修人员对于电路的运用也至关重要，如果没有后期使用万用表测量，维修工期可能会更久。

3.2 维修工具的使用

本文案例分别用到了GDS全球诊断平台和Fluke78汽车专用万用表，本文中提到的GDS有很强大的功能性，在此平台上不仅能看到故障，而且各传感器数据也都会体现。第一次进站时车辆的进气流量传感器已经出现了故障而且电阻过大，进气流量数据有误，但维修人员认为是氧传感器故障导致的连锁反应，所以更换氧传感器后消除故障码就进行了竣工，而在最后两次维修，技术小组不但仔细审视了各传感器数据，又使用了专用万用表进行了电流、电压、电阻、通断等一系列测试后找到了根源，可以说如果先期就使用全球诊断平台和专用万用表，故障也会较早的发现。

本人作为一名高职汽车专业教师，通过挂职锻炼的一次经历，深刻感受到，平时在进行教学时需要加强对学生发现问题和解决问题能力的培养，提高学生综合职业素养，进一步提高学生故障诊断与排除的能力。

总而言之，遇到故障，维修人员需要通过认真分析、判断、推理过程，才能够尽快将故障排除。

参考文献

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