試論豐田漢蘭達轎車(chē)發(fā)動(dòng)機怠速不良故障分析與排除論文

　　發(fā)動(dòng)機怠速工況指的是在正常運行期間,發(fā)動(dòng)機在無(wú)負荷、對外無(wú)功率輸出的情況下運轉,此時(shí)節氣門(mén)開(kāi)度應盡可能小些，使供給氣缸內的可燃混合氣燃燒之后所做的功，能夠足以克服發(fā)動(dòng)機內部的阻力，且能夠維持發(fā)動(dòng)機在最低轉速下穩定運行,因此該工況下要求電控單元應該提供濃度較小負荷工況時(shí)更濃的可燃混合氣，以維持發(fā)動(dòng)機怠速穩定運轉。

　　1故障現象

　　該車(chē)是一輛豐田漢蘭達轎車(chē)，車(chē)型為GSU45四輪驅動(dòng)型，發(fā)動(dòng)機為2GR-FE型，排量為3.5L，進(jìn)氣系統為自然吸氣式，行駛狀況為8年9萬(wàn)公里，故障現象為使用過(guò)程中當發(fā)動(dòng)機轉速回到怠速工況后工作不良，發(fā)動(dòng)機出現喘抖的現象，轉速下降直至將要熄火的狀態(tài)。

　　2故障原因分析

　　由于電控發(fā)動(dòng)機與傳統發(fā)動(dòng)機結構有很大區別，引起發(fā)動(dòng)機怠速轉速低直至熄火的原因很多,因此我們通�？梢詮娜加凸┙o系統，進(jìn)氣系統，點(diǎn)火系統，節氣門(mén)體等相關(guān)部件進(jìn)行故障分析。

　　2.1燃油供給系統及其控制電路

　　燃油供給系統為發(fā)動(dòng)機可燃混合氣形成提供一定數目的高壓燃油，主要包括電動(dòng)燃油泵，電磁噴油器、燃油分配管、電壓調節器、燃油濾清器。燃油泵為整個(gè)系統提供燃油動(dòng)力源，當燃油泵及控制電路出現故障，使發(fā)動(dòng)機燃油泵轉速下降，因為油泵性能的好壞直接影響工作狀況，例如油泵損傷、密封件損壞等造成泄露故障，都不能提供正常燃油壓力，所以即便電控單元控制噴油器按照設定的時(shí)間噴射時(shí),如果噴射壓力達不到，影響燃油系統供給，造成混合氣過(guò)稀,并且此狀態(tài)也要結合氧傳感器信號的反饋來(lái)確定。同時(shí)，燃油濾器芯堵塞，壓力調節器故障，噴油器噴油量也會(huì )導致系統油壓下降影響噴油量，發(fā)動(dòng)機怠速熄火，例如噴油器本身及其控制電路，噴油器由于積碳等原因堵塞油孔，由于磨損導致關(guān)閉不嚴都會(huì )影響噴油量，噴油器內部線(xiàn)圈電阻發(fā)生斷路或短路故障導致無(wú)法正常工作，以上部件都會(huì )影響燃油系統供油壓力，因此要對燃油系統相關(guān)部件及油路進(jìn)行清潔，清理或更換電動(dòng)燃油泵。

　　2.2進(jìn)氣系統及相關(guān)控制部件

　　該系統保證發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣中有新鮮氣體保證混合氣濃度，電控單元對于進(jìn)氣系統相關(guān)部件是否存在臟堵及泄漏無(wú)法感知，導致發(fā)動(dòng)機工作失常，應該查看該系統中各部位例如發(fā)動(dòng)機機油量測量尺處，加油口蓋，連接軟管是否脫裂，節氣門(mén)體連接部位等發(fā)生漏氣，造成發(fā)動(dòng)機混合氣的濃度偏稀，轉速下降，尤其是空氣流量計部位之后的進(jìn)氣系統，空氣濾清器臟堵會(huì )影響進(jìn)氣效率，同時(shí)空氣流量計也是一個(gè)重要檢查部位，發(fā)動(dòng)機空燃比的控制是以空氣流量計檢測到空氣的實(shí)際數目再去決定噴油量，如果該傳感器或相關(guān)電路出現故障勢必影響進(jìn)氣量準確度的獲得，因此可以用萬(wàn)用表對傳感器及相關(guān)控制電路進(jìn)行檢查是否發(fā)生線(xiàn)束和部件短路或短路故障，因此對進(jìn)氣系統相關(guān)部件進(jìn)行檢查并清潔、更換。

　　2.3點(diǎn)火控制系統及控制電路

　　當點(diǎn)火系統高壓部分出現故障時(shí)，點(diǎn)火電壓偏低和點(diǎn)火時(shí)間不準確，往往與該系統高壓部分組成的零部件的老化分不開(kāi)及性能下降有直接關(guān)系，比如當火花塞點(diǎn)火能量不足，不能將混合氣全部點(diǎn)燃，就會(huì )影響發(fā)動(dòng)機正常運轉，火花塞使用時(shí)間過(guò)長(cháng)了它的阻抗比較大的時(shí)候會(huì )使點(diǎn)火能量集聚的時(shí)間比較長(cháng)，跳出的火花與電腦控制點(diǎn)火時(shí)間有一定偏差造成點(diǎn)火跳火時(shí)間向后偏移了一段時(shí)間所以造成，點(diǎn)火時(shí)刻向后偏移，導致點(diǎn)火過(guò)晚，造成活塞上下做功的行程，變短了，提供的動(dòng)力效果偏低，發(fā)動(dòng)機熄火，因此應該考慮點(diǎn)火線(xiàn)圈，點(diǎn)火控制器，分缸線(xiàn)等部件，例如如果分缸線(xiàn)電阻過(guò)大將導致大部分火花能量都損失在分缸線(xiàn)了，因此造成怠速不穩，過(guò)低。

　　2.4節氣門(mén)體及控制部件

　　節氣門(mén)體從電路方面或機械方面都會(huì )導致怠速不穩,節氣門(mén)通過(guò)控制開(kāi)度控制怠速轉速，一般當汽車(chē)行駛2～4萬(wàn)km時(shí)，由于環(huán)境的影響，造成節氣門(mén)體上會(huì )由于積碳導致，即使節氣門(mén)是按照要求打開(kāi)但造成節氣門(mén)橫截面積受到影響，關(guān)閉不嚴，影響節氣門(mén)控制，不能準確計算進(jìn)氣量，影響發(fā)動(dòng)機轉速，在電子控制方面，如果節氣門(mén)位置傳感器出現故障，不能正確反映怠速工況下節氣門(mén)打開(kāi)的位置，電控單元不能良好地感知到節氣門(mén)位置大小，誤判斷節氣門(mén)打開(kāi)大小，對于電動(dòng)機的控制就不能實(shí)現與實(shí)際相符合的狀態(tài),就不能結合發(fā)動(dòng)機轉速及符合對怠速進(jìn)行很好控制，所以節氣門(mén)位置傳感器及其控制線(xiàn)路應該進(jìn)行檢查。

　　2.5空調系統對于發(fā)動(dòng)機怠速的影響

　　空調系統對發(fā)動(dòng)機怠速的影響，具體影響到使發(fā)動(dòng)機怠速轉速過(guò)低的原因是，當發(fā)動(dòng)機收到空調起動(dòng)信號時(shí)，由于負荷增加發(fā)動(dòng)機電腦自動(dòng)將節氣門(mén)緩慢打開(kāi)，帶旁通氣道的發(fā)動(dòng)機會(huì )使旁通氣道開(kāi)大，進(jìn)一步使發(fā)動(dòng)機的轉速提高，動(dòng)力性提高，然后使得發(fā)動(dòng)機在原先轉速的基礎上提高它的動(dòng)力性，我們明顯能體會(huì )到發(fā)動(dòng)機怠速轉速的提高，如果不知道空調打開(kāi)了，而實(shí)際中空調已經(jīng)打開(kāi)了，這主要就是發(fā)動(dòng)機沒(méi)有收到空調的信號或信號線(xiàn)發(fā)生斷路或短路故障，但是空調自己已經(jīng)運行了,而發(fā)動(dòng)機按照原先設定的一個(gè)目標的控制去控制發(fā)動(dòng)機轉速,而實(shí)際上發(fā)動(dòng)機轉速已經(jīng)轉速自然比原先轉速會(huì )更低，但發(fā)動(dòng)機的負荷已經(jīng)比原來(lái)增加了,這樣發(fā)動(dòng)機的轉速自然會(huì )比原先過(guò)低，造成怠速轉速過(guò)低。

　　3故障檢查與排除

　　該車(chē)是一輛豐田漢蘭達轎車(chē)，發(fā)動(dòng)機為2GR-FE型，故障現象是行駛中，發(fā)現怠速工作不良，發(fā)動(dòng)機出現喘抖，轉速下降直至熄火。接車(chē)后我們進(jìn)行了路試，發(fā)現該車(chē)存在怠速工作不良現象，結合該現象首先考慮影響怠速轉速的因素，首先考慮燃油系統壓力，因為如果系統壓力不足會(huì )影響到噴油器的噴油量,在系統中接入燃油壓力表，通過(guò)檢測發(fā)現燃油壓力表指數符合標準數據，說(shuō)明燃油系統壓力異常，接著(zhù)使用智能檢測儀執行主動(dòng)測試，判斷油泵繼電器工作性能，將其連接在DLC3診斷接口上，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON位置，并打開(kāi)檢測儀，進(jìn)入系統檢測油泵繼電器，通過(guò)檢測判斷，發(fā)現能聽(tīng)見(jiàn)操作繼電器工作的噠噠聲，說(shuō)明油泵操作繼電器工作狀態(tài)正常,然后檢測繼電器端子電壓，從發(fā)動(dòng)機室繼電器盒上拆卸燃油泵繼電器，通過(guò)檢測電壓判斷工作性能，用萬(wàn)用表分別檢測油泵繼電器端子2和端子3與車(chē)身搭鐵情況，端子2為油泵調速繼電器控制線(xiàn)圈的電源供電端子,端子3為油泵調速繼電器開(kāi)關(guān)電源供電端子,將起動(dòng)發(fā)動(dòng)機，檢測發(fā)現電壓為12.3V,標準電壓應為11～14V，結果正常，下一步檢測燃油泵調速繼電器，從發(fā)動(dòng)機室繼電器盒上拆卸燃油泵調速繼電器，分別檢測端子3與端子4、5端子之間電阻值，端子4為油泵調速繼電器向油泵提供大電流輸出端子，使油泵高速旋轉，端子5為油泵調速繼電器串聯(lián)油泵附加電阻向油泵小電流供電端子使油泵低速旋轉,在端子1和2上施加蓄電池電壓，正常電阻值應是10kΩ或更大，如果不施加電壓正常電阻值為小于1Ω，正常，繼而檢測燃油泵電阻值，通過(guò)檢測阻止正常，既然燃油泵繼電器,及油泵本身無(wú)故障，下面考慮其控制電路方面，檢查線(xiàn)束和連接器，油泵繼電器和燃油泵之間線(xiàn)束，拆卸油泵繼電器，斷開(kāi)燃油泵連接器，檢測油泵繼電器端子4和油泵的端子4電阻應小于1歐，導線(xiàn)正常無(wú)斷路故障，檢測油泵繼電器端子4或油泵的端子4與搭鐵之間電阻標準值應該為10kΩ或更大為正常，安裝油泵繼電器，檢測燃油泵繼電器和燃油泵電阻器之間線(xiàn)束和連接器，連接燃油泵電阻器和燃油泵，燃油泵和車(chē)身搭鐵之間，分別做短路和斷路檢測，都正常繼而懷疑是ECM，先將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于on檔，分別檢測+B和+B2與搭鐵端子之間的電壓，正常值分別為11～14V，又檢測B3-1與車(chē)身搭鐵之間的電阻，正常值為小于1Ω，但是經(jīng)檢測發(fā)現線(xiàn)束擺動(dòng)狀態(tài)下電阻值為忽大忽小無(wú)法穩定，說(shuō)明ECM搭鐵線(xiàn)束安裝不牢靠故造成搭鐵接地不實(shí)，容易受車(chē)身震動(dòng)影響，打開(kāi)后看到線(xiàn)束端子有松脫的部位，懷疑是線(xiàn)束連接器脫落或搭鐵短路，更換后，通過(guò)試車(chē)故障排除。

　　通過(guò)以上對該故障出現的原因分析及故障排除思路，筆者認為當系統出現故障時(shí)，引起的故障原因往往非常之多，如果不能十分熟悉汽車(chē)電控系統各部分的結構及控制原理，不熟悉相關(guān)檢測方法和原則時(shí)，對于一些疑難雜癥可能無(wú)法解決，因此排故時(shí)我們可以按照由易及難、由簡(jiǎn)到繁的原則，先思考后執行的原則，先外部檢測后拆檢內部的原則等，分步去考慮，這樣我們在排除故障時(shí)往往能少走彎路，快速找到故障原因部位，取得事半功倍的效果。

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