2010款吉利美日车热机时发动机加速无力

余姚东江名车专修厂 叶正祥

故障现象一辆2010款吉利美日车，搭载JL4G18发动机，累计行驶里程约为10万km。车主反映，冷机时起动发动机，车辆工作一切正常，但车辆行驶约20 km后，会出现发动机加速无力的现象，且匀速行驶时有明显的耸车感。

故障诊断接车后试车，起动发动机，发动机能顺利起动着机，且怠速运转无明显异常；原地加速，发动机加速正常。用故障检测仪检测，无相关故障代码存储。根据车主描述的故障现象分析，认为燃油供给系统存在故障的可能性比较大。

连接pico示波器和压力传感器（WPS500），测量发动机怠速时的燃油压力波形（图1），发现燃油压力波动异常。整体来看，燃油压力在3.8 bar（1 bar=100 kPa）左右波动，偶尔会降低至3.5 bar左右，甚至降低至2.6 bar，由此确定该车燃油供给系统工作异常，推断可能的原因有：燃油系统电路故障；燃油系统管路堵塞；燃油泵损坏。

图1 发动机怠速时的燃油压力波形（截屏）

如图2所示，该车燃油滤清器安装在燃油箱外部，燃油泵由燃油泵继电器控制供电。用pico示波器同时测量发动机怠速时的燃油压力、燃油泵的电压及电流波形（图3），发现燃油压力降低时，燃油泵电压基本无变化，而燃油泵电流会从5 A左右降低至3 A左右。分析认为导致燃油泵电流下降的原因主要有2种：一种是燃油泵电路存在虚接故障；另一种是燃油泵负载降低（即泵油量降低，可能原因有燃油泵进油不畅、燃油泵吸入了空气及燃油泵出油管泄漏等）。出现第1种情况时，燃油泵电路中的电阻增大，产生电压降，从而使燃油泵两端实际电压下降，以致流经燃油泵电枢的电流降低；出现第2种情况时，根据永磁直流电动机的转矩特性（图4，外加额定电压时，电动机的电磁转矩与电枢电流之间的关系）可知，若燃油泵负载变小，燃油泵电流也会变小。

图2 故障车燃油供给系统的构成

图3 发动机怠速时的燃油压力、燃油泵的电压及电流波形（截屏）

图4 永磁直流电动机的转矩特性

那么如何快速判断该车是属于第1种情况还是第2种情况呢？由于故障是偶发的，测量燃油泵的电阻很难判断电路是否存在虚接，经过仔细分析，笔者决定通过分析燃油泵转速进行判断。如果是燃油泵电路存在虚接导致流经燃油泵电枢的电流变小，那么燃油泵转速会降低；而如果是燃油泵负载降低导致流经燃油泵电枢的电流变小，那么根据永磁直流电动机的转速特性（图5，外加额定电压时，电动机的转速与电枢电流之间的关系）可知，燃油泵转速会升高。

图5 永磁直流电动机的转速特性

放大燃油泵电流波形，可以发现电流波形存在一定的脉动，且脉动频率与燃油泵转速、换向器片数及电刷数量有关，而换向器片数和电刷数量是定值（如图6所示，该车燃油泵的换向器片数为8片，电刷数量为2个），因此燃油泵电流波形的脉动频率可以反映燃油泵转速，且脉动频率越快代表燃油泵转速越高。

图6 燃油泵的换向器和电刷

放大燃油泵电流较大时的电流波形（图7），假设该车燃油泵运转1圈会引起8次电流波形脉动，使用pico示波器软件的标尺功能，可知燃油泵运转1圈的时间约为7 ms，对应的转速约为8 500 r/min；放大燃油泵电流降低时的电流波形（图8），可知燃油泵运转1圈的时间约为6.3 ms，对应的转速约为9 500 r/min。由此可知，当燃油泵电流降低时，燃油泵转速在升高，即该车故障是由燃油泵负载降低引起的。

图7 放大燃油泵电流较大时的电流波形（截屏）

图8 放大燃油泵电流降低时的电流波形（截屏）

拆下燃油泵总成，发现燃油箱中的燃油量充足；进一步拆解燃油泵总成，发现滤网堵塞严重（图9），推断故障是由此引起的。

故障排除清洗燃油泵滤网后路试，发动机加速始终正常，故障排除。

故障总结为什么车辆行驶一段距离后才会表现出明显的故障现象呢？笔者认为，在发动机熄火，且车辆长时间停放后，滤网上的杂质会脱落一部分，而随着燃油泵开始工作，杂质又会被慢慢地吸附在滤网上，这使得供油不畅现象加剧，最终导致发动机加速无力。

另外，燃油泵进油口前端堵塞会使燃油泵负载降低，而如果是燃油泵出油口后端堵塞（如供油管路堵塞），则会使燃油泵负载升高。

图9 燃油泵滤网堵塞严重