2014款福特蒙迪欧车发动机怠速不稳

新天煜名车维修服务有限公司 姬跃跃

故障现象一辆2014款福特蒙迪欧车，搭载CAF488WQ3发动机，累计行驶里程约为12万km。车主进厂反映，该车发动机怠速忽高忽低，但能正常行驶。

故障诊断接车后试车，确认故障现象与车主所述一致。与车主沟通得知，该车前不久因事故维修过发动机，而故障就是在事故维修后出现的，维修人员为此更换过进气歧管绝对压力传感器，但故障依旧，于是将车开至我厂进行维修。

图1 故障车的发动机数据流（截屏）

用故障检测仪检测，动力控制模块（PCM）中无故障代码存储；读取发动机数据流（图1），发现长期燃油修正为19.53%，短期燃油修正为5.47%，总燃油修正达到了25%，说明混合气过稀；油轨压力为2 910 kPa（由油轨压力传感器监测，正常发动机怠速时的油轨压力应为4 000 kPa左右），偏低；另外，进气歧管绝对压力在24 kPa～33 kPa来回变化，由于已更换过进气歧管绝对压力传感器，说明进气歧管绝对压力的变化是由发动机怠速不稳引起的，而不是进气歧管绝对压力信号变化导致发动机怠速不稳。

诊断至此，决定从检查混合气过稀的原因入手。油轨压力偏低是导致混合气过稀的直接原因，那么又是什么原因导致油轨压力偏低的呢？该车燃油供给系统由高压供油部分和低压供油部分组成，电动燃油泵将燃油加压（燃油压力为320 kPa～620 kPa，由低压燃油压力传感器监测）后输送至机械高压泵，然后高压泵再将燃油进一步加压（燃油压力最高可达15 MPa，由油轨压力传感器监测）后输送至高压油轨，最后由喷油器喷射至气缸内。

读取发动机数据流，观察发动机怠速时的低压燃油压力，为4 00 kPa左右，正常，说明低压供油部分正常。难道是高压泵损坏？由于高压泵由排气凸轮轴上的凸角驱动（图2），因此高压燃油的产生与发动机配气正时关系密切，并且该车故障是在维修发动机之后出现的，为了避免盲目更换高压泵，决定先检查发动机配气正时，而检查发动机配气正时最快捷、最准确的方法为分析气缸压力波形。

图2 高压泵

连接示波器和气缸压力传感器，测得气缸压力波形如图3所示，分析可知排气门打开时刻约为144°曲轴转角，排气门关闭时刻约为319°曲轴转角，进气门关闭时刻约为582°曲轴转角，均无明显异常，但在排气门关闭后气缸压力没有下降，反而从 0 bar（1 bar=100 kPa）上升至536 mbar（1 mbar=0.1 kPa），然后再下降至负压。笔者觉得此现象有些异常，可能的故障原因有：排气系统堵塞；排气门关闭过于提前。再结合油轨压力过低的现象进行分析，认为发动机配气正时错误。

用专用工具校对发动机配气正时，发现专用工具无法正确卡入，但与正确位置相差不多，说明发动机配气正时偏差不大，这也是PCM不存储故障代码的原因。

故障排除重新安装发动机配气正时后试车，发动机怠速稳定；读取发动机数据流（图4），油轨压力为3 890 kPa，长期燃油修正为8.59%，短期燃油修正为-5.47%，总燃油修正为3.12%，均恢复正常。

图3 故障车的气缸压力波形（截屏）

图4 正常车的发动机数据流（截屏）

故障总结故障排除后再次测量气缸压力波形（图5），得知排气门打开时刻约为166°曲轴转角，排气门关闭时刻约为343°曲轴转角，进气门关闭时刻约为605°曲轴转角，均比故障车延迟了20°曲轴转角左右。排气门关闭后的气缸压力上升至204 mbar，比之前的气缸压力（536 mbar）小了332 mbar。为什么气缸压力还会有204 mbar的呢？分析认为，这与汽车制造商的设计有关系，为了在怠速工况下减小气门重叠角，特意使进气滞后、排气提前。

图5 正常车的气缸压力波形（截屏）

在故障诊断过程中，笔者还测量了故障车和正常车的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形（图6、图7），对比可知，故障车凸轮轴位置信号比正常车提前了约2个曲轴信号齿。

图6 故障车曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形（截屏）

图7 正常车曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形（截屏）