电控发动机故障诊断与维修技术的探究与运用

摘 要：随着现代电子技术的深入发展和人工智能的不断突破，汽车电子化程度不断提升，作为汽车核心的发动机采用的电控系统也变得日益复杂。电控发动机所涉及众多传感器、执行元件及高度复杂的电子控制单元（ECU）用以提升汽车的整体性能，为汽车发展注入了新动力，但汽车发动机电子化程度加深的同时也给维修人员带来了新的挑战。本文将对电控发动机故障诊断与维修技术层面进行探究，并运用电控发动机故障诊断与维修技术解决常见发动机故障维修实例，总结故障诊断方法，为汽车电控发动机维修人员提供一些值得借鉴的经验。

关键词：电控发动机 故障诊断方法 常见故障

1 汽车电控发动机概述

电控发动机即发动机电子控制系统，是保证发动机稳定工作，维持汽车平稳行驶的关键。发动机电子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、电控怠速控制系统、电控点火系统、电控排放控制系统、电控辅助控制系统及随车自诊断系统，其中电控燃油喷射系统主要由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统三部分组成，而为了满足汽车的性能，需要各电子控制系统相互配合工作。汽车电控发动机工作的基本原理则是利用各种传感器对发动机的状态进行检测，经电控发动机的核心控制元件ECU中的CPU接收传感器信号、计算、处理、发出指令控制执行元件完成动作，使发动机在不同的工况下均能获得合适的混合气当量比，以满足汽车达到合适的发动机转速。

2 汽车电控发动机的故障特点及常见类型

2.1 故障特点

汽车发动机对其本身的故障有一定的预警提示功能，让故障诊断流程上能够取得一定优化，结合检测方法对故障进行处理，总体上整个故障诊断流程相对容易。但汽车电控发动机内部大部分是对外部高温或高湿环境较为敏感的电路系统，且电控技术更新换代快，对维修人员在电控运行原理和维修技术层面也有较高的要求。这就决定了汽车电控发动机具有整体故障诊断流程相对容易、外部环境影响因子大、对维修技术人员技术水平与学习能力要求较高的故障特性。

2.2 常见故障类型

电控发动机外部环境影响因子大的故障特性决定了其在使用过程中常有线路故障、电子元件寿命有限及击穿的问题存在。这三类问题作为汽车电控发动机的常见故障，其中线路故障主要包括腐蚀、接触不良、颠簸部位脱落等，而元件寿命的长短与是否会被击穿和使用环境更为息息相关。比如发动机若长时间处于高温状态下或长时间不进行深度清洁，高温会加速电子元件的老化，灰尘会进入电子元件内部影响其性能，缩短其使用寿命，并且某个元件的故障或发动机长时间过热会使得其中的电子元件容易出现过热或电压过大的情况，在达到一定程度时就会出现元件击穿故障。所以针对这三类常见故障维修人员需要先从线路故障入手，再进一步排除可能的电子元件故障。

2.3 故障检测方法

2.3.1 随车自诊断系统

现如今，汽车发动机电子控制系统都有自检功能，即随车自诊断系统，它能在汽车行驶过程中持续监测各电子控制系统的工作状况，能检测出大部分故障的同时将故障码储存在ECU内部的随机存储器中，并通过汽车仪表上的故障指示灯将故障显示出来。自诊断功能所反馈的信息并不能全面、精准的指出故障位置，一般只做初步的诊断和参考，具体故障原因还需深入检测[1]。

2.3.2 仪器诊断方式

仪器诊断方式是在随车自诊断系统的基础上实施的故障检测方法。上文所述，随车自诊断系统能检测出大部分故障的同时将故障码储存在ECU内部的随机存储器中，并通过汽车仪表上的故障指示灯将部分的故障显示出来，但并不能全面、精准的指出故障位置，所以需要仪器加以诊断，通过汽车故障诊断仪接入自诊断系统的OBD接口，从中读取随机存储器存储的故障代码及实时监测发动机运行情况，通过解读故障代码、数据流监测、动作测试等方式来缩小故障范围，再通过汽车专用万用表、示波器等仪器来精确故障位置。仪器诊断方式是最为便捷的诊断方式，精准度较高的同时可以在不拆卸汽车零部件的情况下查找故障点，避免了维修工作时出现对故障车辆的二次损伤。

2.3.3 人工诊断方式

人工诊断的主要方式在于直观诊断法，通过“问、听、看、闻、摸、试”等方法来掌握故障现象，配合自诊断系统、仪器诊断明确故障点，再使用汽车专用万用表、示波器等仪器进行检测并排除故障。仪器诊断的方式优点在于便捷、高效，但在发生特殊的发动机故障情况下，无法做出较好的应对，例如有些执行元件的故障一般使用数据流的监测、动作测试等方式，需配合人工的甄别和检测，即便通过仪器的使用能有效进行故障的诊断，但每个仪器自身所针对的故障类型有限，如果仅使用电子仪器对汽车电控发动机系统进行检查，那么必定会消耗大量的时间与人力成本。因此，作为传统诊断故障的人工诊断方法，能有效弥补汽车自我诊断系统及企业诊断系统在电控发动机系统故障诊断过程中的短板[2]。

3 汽车电控发动机常见故障维修与案例分析

3.1 汽车电控发动机常见故障维修

汽车电控发动机常见故障主要包括发动机怠速不稳、发动机加速无力、发动机无法启动等。其中发动机无法启动故障的检修应结合故障现象排除起动机和蓄电池故障，若无故障则进一步排查电控发动机无法启动的故障原因。结合故障现象和相关检修知识借助故障诊断仪从点火系统、进气系统、燃油供给系统及电控部分入手排故，对发动机进行点火测试并对点火装置进行相关检测，同时对发动机进气管道连接处进行认真检查防止出现连接不畅造成的内部压力泄露的情况，另外还应对燃油压力、燃油泵及喷油器信号等进行进一步检查以分析确定发动机无法启动的具体原因，并针对问题一一排除解决故障。

发动机怠速不稳主要是由于燃油系统和进气系统存在故障造成的怠速不稳。燃油系统故障的主要原因包括喷油器故障和燃油系统压力不足，而造成进气系统故障的主要原因包括进气阀门泄漏，或连接不畅和怠速阀开度不符合实际情况。首先，针对喷油器故障可以通过观察喷油器是否堵塞或滴漏的现象，若有则对其进行清洁或更换。若测得燃油系统压力不足则需清理燃油滤清器或进行燃油泵安全阀弹簧的更换，以保证油滤网通畅且汽油有足够能量释放。其次，针对进气系统故障，应安装进气流量传感器对内部空气密度进行监测并根据情况清理节气门和进气道保证进气通畅，以稳定发动机转速。

发动机加速无力常发生在发动机高转速阶段时，排气管发出“突突”声，具体情况表现为踩加速踏板时发动机提速慢或转速下降[3]。其根本性原因在于混合气浓度失衡、点火性能和密封性出现问题。因此一方面需要对点火装置进行对于跳火电压和点火正时检测，一旦发现问题即对点火系统进行维修，进行点火正时的调整、清洁或更换点火装置以稳定点火电压；再测量各缸高压线的电阻数据，对各缸火花塞进行检修，保证点火装置的可靠性。另一方面，需要检查进气管的真空度及漏气情况，对进气歧管压力传感器（MAP）和节气门位置传感器（TPS）进行电压波形监测，若其波形数据与实际加速情况不符则应对其进行更换；同时对废气再循环系统（EGR）的工况和加速时混合气浓度进行检测，对比标准制定解决方案以排除发动机加速无力的故障。

3.2 汽车电控发动机故障诊断与排除案例分析

3.2.1 发动机无法启动故障

故障车辆为2012款1.6L排量的丰田卡罗拉，发动机型号为1ZR，故障现象为起动机初步判断完好，油、电充足，发动机却无法正常起动。故障诊断与维修流程如图1。

如图1所示，通过诊断仪器的检测就能很好的反馈出故障点，最终更换ECU连接器，重新连接接地线，汽车正常启动，故障得以排除。通过上述诊断与维修过程可以发现，发动机无法启动故障所涉及的因素较多，故障排除较为繁琐，需要有维修经验和清晰的诊断思路，所以在应对复杂故障时，如果能够遵循一些故障诊断的基本原则，就可以弥补经验上的缺失，帮助我们明确诊断思路。

3.2.2 发动机怠速不稳

故障车辆为桑塔纳2000GSI型轿车，故障现象为发动机怠速不稳，发动机怠速转速过高，时常处于900r/min-1000r/min。故障诊断与维修流程如图2所示。

因为故障车辆怠速转速未出现低于基本怠速设定，所以可以排除油气泄露的基本情况。如图2所示，最后更换喷油器后重新着车，怠速稳定在750r/min，故障排除。发动机怠速不稳的故障原因还有很多，而图2所示故障与图1所示故障的本质区别在于，发动机怠速不稳的故障原因较多是由汽车的基本参数错误和执行元件工作不良所引起的，没有出现很明显的系统部件损坏，这时仪器诊断所能作为的/f24Kdk2TMinW9R0vzVcjvxS8Zygci/DUZp7MJ6MTIg=依据较少，需要依赖人工的检测与甄别，才能准确、迅速的找到故障点。

3.2.3 发动机加速无力

故障车辆为丰田皇冠3.0轿车，故障现象为发动机最高转速不到3000r/min，减速后怠速不稳，再次加速时伴随有抖动现象。故障诊断与维修流程如图3所示。

发动机加速无力其根本性原因主要在于混合气浓度失衡、点火性能和密封性出现问题，如图3所示，最后调整及更换节气门位置传感器后，故障消失。通过检测排放的情况可以反映出混合气浓度的情况，这是针对混合气浓度判断的常用方法，值得一提的是，通过尾气分析仪检测排放情况也可以反馈出混合气浓度是否失衡，不同的检测仪器可以达到相同的效果，要求维修人员熟练使用相关仪器，相互配合验证，达到更加效率、准确的维修水平。

4 电控发动机故障诊断与维修技术的挑战与展望

随着电控系统的不断升级和复杂化，电控发动机故障诊断与维修技术也面临着诸多挑战。首先，故障诊断需要更加精准和高效，以适应快速变化的故障类型和位置。其次，维修技术需要更加先进和智能化，以提高维修质量和效率。此外，还需要加强维修人员的技术培训和知识储备，提高他们应对复杂故障的能力。在迎接挑战的同时也希望电控发动机故障诊断与维修技术将朝着更加智能化、自动化的方向发展。通过引入先进的传感器、控制器和通信技术，实现对发动机系统的实时监测和远程控制。同时，借助大数据和人工智能技术，对发动机故障进行预测和分析，提前预防故障的发生。此外，随着新能源汽车的快速发展，电控发动机故障诊断与维修技术也将面临新的挑战和机遇，需要不断创新和完善。

5 结语

电控发动机故障诊断与维修技术是汽车维修行业的重要组成部分，对于提高汽车维修水平和服务质量具有重要意义。通过深入探究电控发动机故障诊断与维修技术的应用和探究，可以为汽车维修行业的发展提供新的思路和方法，推动行业技术水平的不断提升。同时，也需要加强维修人员的技术培训和知识储备，提高他们的综合素质和应对复杂故障的能力。

参考文献：

[1]吴筱岑.汽车电控发动机系统故障诊断与维修技术分析[J].内燃机与配件，2021（08）：149-150.

[2]刘瑞芬，赵明.汽车电控发动机系统故障诊断与维修技术探讨[J].内燃机与配件，2023（04）：76-78.

[3]吴雅坤.电控发动机的检修方法及常见故障的排除[J].时代汽车，2023（17）：145-147.