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2009款吉利远景车怠速抖动、加速无力

2019-03-15滨州市阳信腾达汽车修理厂马立军

汽车维护与修理 2019年17期
关键词:控制线喷油器脉动

滨州市阳信腾达汽车修理厂 马立军

故障现象一辆2009款吉利远景车,搭载4G15N发动机,采用德尔福MT80电控系统,累计行驶里程约为11万km。车主反映,该车是2009年购买的,2010年加装了CNG(压缩天然气)多点喷射系统,加装后发动机起动困难,怠速抖动,排气管冒黑烟,且加速无力;从燃油模式切换到CNG模式时,发动机仍怠速抖动,加速无力,但是行驶约3 km后,发动机怠速平稳,且加速也恢复正常。为此进行过多次维修,先后更换过CNG控制单元、火花塞、点火线圈、进气歧管绝对压力传感器、燃油泵及氧传感器等部件,但故障依旧。

故障诊断接车后试车,确认故障现象与车主所述一致。用故障检测仪检测,在发动机控制单元中读得故障代码“P0172 燃油系统过浓”和故障代码“P2188 怠速工况燃油系统过浓”。清除发动机控制单元中存储的故障代码,故障代码可以清除,但行驶一段时间后故障代码再现。

拆检火花塞,查看各气缸的燃烧状态;发现1缸、2缸、3缸的火花塞为灰白色,4缸的火花塞为黑色且潮湿,说明4缸工作不良,可能的故障原因有:供油系统故障;点火系统故障;气缸压力不足;控制单元故障。

首先用示波器附件压力传感器测量燃油压力,燃油压力约为340 kPa,正常;用压力传感器放大细节功能测量燃油压力脉动波形(图1),观察各喷油器喷油时引起的燃油压力脉动,发现4缸喷油器喷油时引起的燃油压力下降幅度较大(注意使用压力传感器放大细节功能测量燃油压力脉动时,纵坐标上的压力值并不代表实际燃油压力大小,这与放大倍数有关,此时只需对比各缸燃油压力脉动即可),由此初步判断4缸火花塞发黑且潮湿是由4缸喷油器喷油量过多引起的,下一步需重点检查4缸喷油器。

图1 故障车的燃油压力脉动波形(截屏)

用示波器同时测量4缸喷油器和3缸喷油器的波形(图2),对比可知,4缸喷油器线圈断电时没有产生峰值很高的反向电动势,且4缸喷油器电流并不是直接降至0 A,而是慢慢降至0 A。由于没见过此种喷油器波形,不敢贸然推断是喷油器故障还是喷油器驱动电路故障,决定用排除法进一步验证。

图2 故障车4缸喷油器和3缸喷油器的波形(截屏)

用万用表测量4缸喷油器的电阻,约为16 Ω,正常;拆下喷油器和油轨,使用自制的喷油器加压装置(图3)对喷油器进行加压测试,发现4个喷油器针阀关闭良好,不存在泄漏。对调4缸喷油器和3缸喷油器后试车,故障现象没有转移,由此排除4缸喷油器故障的可能。脱开4缸喷油器导线连接器和发动机控制单元导线连接器,用万用表测量喷油器与发动机控制单元之间线路的导通情况,导通正常;剥开线束外壳检查,发现CNG控制单元的红色供电线错误地连接在了4缸喷油器的黑蓝色控制线上(图4),正常应连接在喷油器的黑红色供电线上(图5)。

图3 自制的喷油器加压装置

图4 CNG控制单元红色供电线连接错误

图5 CNG控制单元红色供电线正确的连接方式示意

故障排除将CNG控制单元红色供电线从4缸喷油器黑蓝色控制线上拆除,然后将其接在喷油器的黑红色供电线上(图6),重新包扎线束后试车,发动机怠速运转平稳,加速恢复正常,且故障代码不再出现,故障排除。再次用示波器同时测量4缸喷油器和3缸喷油器的波形(图7),2个喷油器的波形一致;测量燃油压力脉动波形(图8),4个喷油器喷油时引起的燃油压力下降幅度基本一致。

图6 正确连接 CNG控制单元红色供电线

图7 正常车4缸喷油器和3缸喷油器的波形(截屏)

图8 正常车的燃油压力脉动波形(截屏)

故障总结在线路接错的情况下(图9),发动机以燃油模式工作时,当发动机控制单元控制喷油器控制线搭铁时,喷油器线圈有电流通过,喷油器正常打开,CNG控制单元的红色供电线为搭铁状态;当发动机控制单元控制喷油器控制线断路时,喷油器线圈产生的反向电动势被CNG控制单元吸收(这是喷油器电流未直接降至0 A的原因),喷油器针阀延迟落座,喷油器实际开启时间变长,实际喷油量增加,从而导致混合气过浓。将发动机切换至CNG模式时,4缸喷油器被串联在CNG控制单元的供电线路中,此时4缸喷油器处于常开状态,虽然此时4缸喷油器控制线路和燃油泵供电线路被切断,但燃油泵有止回阀的作用,油路中还有一定的燃油压力,因此这时燃油和CNG同时参与燃烧,直到管路中残余的燃油被消耗完,这也是为什么转换到CNG模式后,发动机工作一段时间就能恢复正常的原因。

图9 CNG控制单元红色供电线错误的连接方式示意

知识拓展 如图10所示,蓝色波形是从喷油器控制线上测得的电压波形,红色波形是对应的电流波形,其中1处表示喷油器的供电电压;2处表示发动机控制单元控制喷油器控制线搭铁,搭铁时间即喷油脉宽;3处表示发动机控制单元切断喷油器控制线搭铁时,由喷油器线圈产生的感应电动势;4处的拐点表示喷油器针阀完全落座;5处的电流拐点表示喷油器针阀开启到最大位置。

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