2015年马自达全新阿特兹发动机怠速不稳

◆文/北京 杜首寨

故障现象

一辆2015年产马自达6 阿特兹，配备4缸直列、缸内直喷创驰蓝天发动机，排量2.0L，6速手自一体创驰蓝天变速器，行驶里程21 000km。车主反映车辆行驶中有时会突然出现闯车现象，时间大约持续1～2s，有时等红灯收加速后怠速不稳，转速表指针上下跳动，严重时自行熄火，但熄火后再次启动也能着车，故障出现没有规律。

故障诊断与排除

接车后，先进行基本的常规检查。启动发动机，着车顺利、发动机怠速平稳、原地加速良好。目测发动机外观无线束、插头破损和改动。检测无故障码。

查阅维修手册，分析引起此故障的可能原因有：燃油压力低(有泄压或吸入空气)；低压燃油泵故障；高压油泵故障；排气凸轮轴位置传感器故障或插头接触不良；曲轴位置传感器故障或线束插头接触不良；点火线圈及火花塞故障；相关线束接触不良故障；PCM故障或连接插头接触不良等。

用专用诊断仪读取相关数据。监测发动机的重要数据有：转速600r/min、水温95℃、进气流量计2.2g/s、进气压力32kPa、喷油时间1.1ms、燃油压力实际数值和电脑控制的目标值均为3MPa、前氧信号-26～48Ua、长期修正值5%、短期修正值-0.78%～1.56%。经过对比分析，该车发动机当前数据正常，属于偶发故障。既然没有发现明显故障点，只好对所有可能的原因进行逐一排查。

检查排气凸轮轴位置传感器，表面无铁屑等杂质、外观无损伤，插头接触良好，线束无破损，安装位置正确，测量工作电源12V(正常)，搭铁正常，输出电压随转速有0.8～4.8V的变化。需要注意的是：排气凸轮轴信号是点火和喷油的重要参考信号，进气凸轮轴信号不参与点火和喷油信号控制，所以非正常熄火故障与排气凸轮轴信号有关系。

检查曲轴位置传感器，表面无铁屑、外观良好，插头接触良好，线束外观无破损，轻晃线束发动机无变化。安装位置正确，测量工作电源5V(正常)，搭铁正常，输出电压随转速在0.8～4.8V的范围内变化。

检查火花塞和点火线圈，查看发动机失火记录为零，可以判断没有点火系统方面的问题，同时也证明曲轴位置传感器和排气凸轮轴传感器没有丢失信号的故障存在。

检查低压油压。连接燃油压力表，启动发动机检查低压油泵油压430kPa，(正常值410～430kPa)，长时间监测低压油压数值没有变化，关闭发动机5min后观察低压保持压力在3.0kPa(标准值≥2.0kPa)，说明低压供油系统没有故障。

检查高压油泵，无转动异响。因为高压油泵提供的油压高达15MPa，所以高压系统是否有故障通过诊断仪读取的相关数据来分析判断。进入资料记录器，选择燃油压力实际值(FUEL PRES)和燃油压力目标值(FUEL P DSD)两个数据，长时间观察这两个数据在发动机各种工况下响应基本一致，考虑到高压油泵是机械元件，有进气凸轮轴驱动，不会出现间歇性故障的，所以排除高压油泵因素。

检查发动机舱内搭铁点接触良好，电瓶、主保险丝盒内无虚接。

经过以上检查未发现问题，需要进行路试，以期再现故障。随车连接故障诊断仪监测发动机的部分数据，在路试15km后，故障现象出现了，与用户描述基本一致：闯车、转速忽高忽低，故障现象持续2～3s，但故障灯没有亮，使用诊断仪捕获功能记录了故障出现时的数据(图1～4)。

图1 故障车加速瞬间的故障数据

图2 正常状态下加速时的正常数据

图3 故障车怠速状态时的故障数据

图4 正常状态下怠速时的正常数据

根据上述图1～4中的数据分析，发现故障车在加速瞬间和怠速工况下，发动机电脑控制的燃油压力目标值和实际的油压值差别过大，另外实际油压的波动幅度和频率也存在异常，而正常情况是这两个数值的变化基本一致。正常状态下，发动机怠速时的数值曲线比较平直，没有明显的波动。同时因为燃油压力信号的突变，造成喷油脉宽、氧传感器等信号也异常。而引起燃油压力传感器信号异常突变的原因有：燃油压力传感器本体故障、发动机电脑(PCM)故障。

为此，笔者对油压传感器插头及连线进行了检查。油压传感器插头插接可靠，使用专用插针测试插头针脚座孔接触弹力正常，所以排除插头接触不良的可能。

对燃油压力传感器线束侧插接器(图5)进行检测，A针为搭铁线(图6)，测量对地电阻为0Ω(断开电源测量)，如对地电阻高或不通，需要检查PCM插头或PCM；B针为信号输出，拔掉插头测量其电压为5.0V，插上是实际油压的信号值；C针为工作电源，测量其电压为5V(拔掉或插上插头都是)，标准值5V，如果低于5V则检查PCM插头，否则就是PCM损坏，如果高于5V小于12V则可判定是PCM损坏，如果等于或接近12V，说明C-1BJ线束对电源短路或PCM损坏。

图5 燃油压力传感器线束侧插接器

图6 燃油压力传感器各端子定义

检查油压传感器信号输出情况。连接燃油压力表，利用MDS数据监测功能，通过测量燃油压力值与输出信号值变化关系来判断传感器是否正常？需要注意的是：测量时需要先对燃油系统泄压，包括高压部分，泄压后管路内压力几乎为0，相当于“从零开始”，之后点火开关反复打开2～3次，建立起低压油压。因为高压泵不运转，所以高压端的压力也等于低压端压力，从燃油表可以正确读取汽油压力数值、从MDS读取传感器所反馈的电压值和实际油压值。

如果三个数值一一对应且符合标准值，说明油压传感器没有问题，否则说明油压传感器存在故障，经过验证，发现在油压表显示40kPa时，故障车上的油压传感器电压信号和实际油压信号有时显示正确，偶尔会有信号突变现象。表1为正常情况下，油压传感器信号和电压值变化对应表。

表1 正常油压传感器信号和电压值变化对应表

另外，怠速运转时，轻轻敲击油压传感器本体，MDS显示的油压实际值也会有上述突变的曲线出现(已经排除插头接触不良)，说明该车故障点在油压传感器上。

更换油压传感器后试车，该车故障被彻底排除。

维修小结

针对不同发动机工况，发动机电脑(PCM)计算出发动机所需要的燃油高压压力目标值与燃油压力传感器反馈给PCM实际的高压油压数值，当两者变化一致时，发动机处于正常工作状态。如果实际油压值高于或低于目标值时，会影响混合器的浓度，进而影响发动机正常燃烧，出现闯车、加速无力等现象。混合气浓度偏差过大，还会造成发动机熄火。此车燃油压力传感器反馈信号“虚高”，造成PCM减少油压和喷油量，最终导致混合气过稀而熄火。

另外，由于该车的故障现象所持续的时间很短，没有满足故障码触发条件，所以没有存储故障码，且发动机故障灯没有点亮。

专家点评

焦建刚

这例故障，原因不复杂，但检查起来确实有一定难度，因为其现象不是每次都出现，而且也没有针对性的故障码出现。所以，针对这类故障，我们应当采用症状分析与数据流分析结合的方法来进行故障检查。尤其是对于偶发性的故障，要进行症状模拟，模拟故障发生的环境，采集故障发生时的数据。对其中可疑数据进行分析，这样才能准确的找到并发现故障的原因。

对于作者的排除思路，应该说也没有什么问题，各种检测方法、手段都采用了，分析原因也比较到位，值得肯定。