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别克君威电控燃油喷射系统的故障诊断与排除
发布于2019-01-06 13:31:19 文章来源:本站
1 别克君威燃油喷射系统的组成及工作原理
电子控制燃油喷射系统(简称EFI),它是以电控单元(ECU)为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测出发动机在各种不同工况下的工作参数,按照汽车制造厂在电控单元存储器中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确的控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气,从而使发动机获得良好的燃料经济性和排放性,同时也提高了汽车的使用性能。
1.1 电控燃油喷射系统的功用
现代汽车发动机电子控制燃油喷射系统的主要功能是控制汽油喷射、电子点火、怠速、排放、进气增压、发电机负荷、巡航、警告指示、自我诊断与报警、安全保险、备用功能。
1.2 电控燃油喷射系统的分类
在发动机电喷控制系统中,按系统控制模式可分为开环控制和闭环控制两种类型。按喷油实现的方式进行分类,可分为机械式、机电混合式和电子控制式三种燃油喷射系统。按喷油器数目进行分类,又可分为单点喷射(Single-Point Injection,SPI)和多点喷射(Multi-Point Injection,MPI)两种形式。按喷油器的喷射方式可分为连续喷射和间歇喷射两种形式。按喷油器的喷射部位进行分类,又可分为缸内喷射和缸外喷射两种形式。根据空气进气量的检测方式,可分为直接检测方式和间接检测方式两种。
1.3 电控燃油喷射系统的组成
电控汽油喷射系统大致可分为空气供给系统(根据传感器的不同可以分为L型系统和D型系统,L型的为空气流量传感器,D型为近期气管压力传感器)、燃油供给系统和电子控制系统三个部分。其组成如下图(1-1为进气系统组成图、1-2为燃油供给系统组成图、1-3为电子控制系统组成图)
L型
D型
图1-1 空气供给系统的组成
图1-2 燃油供给系统组成
图1-3 电子控制系统的组成
1.4 电控燃油喷射系统的工作原理
电控燃油喷射系统使用进气管中的节气门控制进入发动机中的空气量,并以进气压力传感器或空气流量计计量空气量,系统的微机根据流量按照预定的空燃比计算喷油开始时间和喷油持续时间,然后将控制信号送到喷嘴的电磁线圈,将喷嘴中的针阀吸气使喷嘴喷油。各种传感器把发动机的进气量、转速、温度等变化信息,送到控制室,由控制器做出判断控制喷油嘴改变喷油量,正确、迅速的把燃料喷射到发动机进气歧管内,与吸入的空气组成所需要的混合气进入发动机气缸内燃烧。由于喷油压力和喷嘴的喷口大小都是不变的定量,所以喷油量的大小完全是由喷油持续时间的长短来决定。微机按空气量算出的是基本喷油持续时间,他还要根据发动机的工作状况和运行条件加以修正。
2 别克君威燃油喷射系统常见故障及其成因分析
2.1 别克君威燃油喷射系统常见故障
2.1.1 传感器故障
(1)计算机电子控制单元工作虽较为可靠,一般不易出现问题,但对于老车(行驶里程达16万公里以上)却难免会产生故障。例如某集成块损坏,电喷单元固定脚螺栓松动,某电子元件焊脚接头松脱,以及电容元件失效等,都可能造成发动机难启动或不能启动,无高速,热车反而难以启动等现象。出现这些问题,一般应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。实在无条件时,可用类比方法,在运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。
(2)插接件连接故障。电子喷射系统的电路引线有很多插接件,常因为长期使用而老化,或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良,造成发动机工作不稳定,时好时坏。
(3)传感器产生故障。传感器虽结构不尽相同,但大致有以下几种形式:热敏电阻式、真空压力式、机械传动式等,因传感器的零件损坏,如弹片弹性失效、真空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落,都将不能及时、准确地反映发动机工况,从而使得电子控制系统失控或控制不正常,发动机工作不协调,甚至不能工作。
(4)管道密封不严。如胶管老化造成漏气、管口破裂或卡子未卡紧、混合气过稀,从而使发动机启动困难,或怠速不良、运转无力等。
2.1.2 系统故障
(1)电子燃油喷射系统的汽油雾化,类似于柴油机的高压喷油器喷油雾化情况。不过这种汽油喷嘴是由一组电磁线圈、吸铁开关、喷针阀和座组成,针阀开启时就喷油雾化。针阀的开启是由电子控制单元产生的电脉冲控制的,有时候会因为电磁线圈工作不良,或喷油嘴卡死,造成某缸汽油雾化不良或不雾化(滴袖状),从而造成某缸工作不良或不能工作。
(2)电子控制汽油喷射装置也有启动加浓装置,但它只在启动时起作用,启动加浓吸铁线圈在启动时打开针阀,启动后应关闭针阀。它的工作好坏,将直接影响着发动机的启动性能。如有一辆车,老是不好起动,但若起动着火后,发动机运转正常。后来查明,原来是启动加浓装置不起作用,更换一只新的启动加浓阀后,不好启动的现象消除。
(3)空气流量传感器是关键传感元件,它若有故障会引起发动机工作不正常。一是触点在碳膜镀层上频繁滑动,逐渐磨出沟槽,久而久之,电阻值发生变化而使检测信号不准确。二是在传感器轴上装有预紧度可调的弹簧发条,如果调整不当或弹力变差,会使供油量发生变化和加油滞后,造成发动机加速不良。
(4)系统内的汽油压力调节器虽不可调整,但却不可因此而忽略汽油的油路压力。有一台发动机修理后忘记接上真空小软胶管,由此影响了回油量,从而使喷油嘴两端的压力差发生了变化,造成发动机转速加不起来。如果压力调节器内的膜片损坏,也会产生类似故障,这种故障一般也只能用类比法来帮助判断。
(9)因空气流量传感器上的微动开关(触点)拆装不当或其它原因(系统中的燃油泵受空气流量传感器的控制),使杠杆动作延迟,造成输油泵不泵油或出油不足。此故障可在启动发动机时拆下汽油滤清器进油接头,通过观察接头油流情况判断输油泵是否泵油。
(5)空气滤清器若发生阻塞,会造成混合气过浓;若汽油滤清器堵塞会造成混合气过稀。这两种情况都会导致发动机启动困难、转速不稳与运转无力。这与传统化油器供油系统的故障现象相似。
2.2 常见故障的成因分析
电路引线上的插接件的作用不能忽视,长期使用或多次拆卸就有可能出现插接件老化、接头松动、接触不良等问题,从而造成发动机工作不稳定;诸多因素导致的管道密封不严则会产生发动机启动困难等故障。
如果弹片、真空膜片、回位弹簧中的任何一个部件出现异常现象,传感器都不能准确及时地反映发动机运行状况,从而导致电控系统工作不正常甚至失控,最终影响发动机的正常工作。应该特别注意的是,作为关键传感元件的气流传感器一旦出现故障就会导致发动机工作不正常,一定要足够重视;汽油压力调节器虽然不能调节,但其对于油路压力有较大影响,不能忽略,应该认真检查各部件是否齐全完好。
柴油机采取的是高压喷油器喷油雾化,电子燃油喷射系统的汽油雾化则是由一组零部件密切协作发挥作用的。这些零部件包括电磁线圈、吸铁开关、喷油针阀和座。当受电脉冲控制的针阀开启时,喷油开始雾化,而前者是由电子控制单元产生的。如果喷油嘴卡死或电磁线圈出现问题,就会造成汽油雾化不良或不雾化(滴油状),从而造成某缸工作不良或不能工作。
电控汽油喷射装置的加浓装置只在启动时才会起作用,它的运行状态,直接影响着发动机的启动性能。
于传统化油器供油系统的故障现象相似,若空气滤清器阻塞,会造成混合气过浓,若汽油滤清器堵塞会造成混合气过稀。这两种情况都会导致发动机启动困难、转速不稳与运转无力。
3 别克君威电子燃油喷射系统的故障检测与排除
3.1 电控燃油喷射系统检测的专用工具
从事汽车电控系统的检修人员,除应有一些常用工具和检测设备外,还必须一些检测电控系统的专用工具,才能有效、快速、准确地完成汽车电控系统的检测工作。这些专用工具是:跨接线、测试灯、压力表、喷油器清洗器、万用表、解码器等。
(1)跨接线
跨接线也称为维修专用线,能起旁通电路的作用。简单的跨接线一般是一段多股导线,两端分别接有鳄鱼夹或不同形式的插头。检修人员一般要备有多种形式的跨接线,以用做多种部位的测量。跨接线的使用方法和注意事项如下:
1)对于有故障的电器设备,首先应将跨接线连接在电器设备接线点“—”与车身搭铁之间。
2)用跨接线连接电源和电器设备之前,必须先确认电器的使用电压是否是12V。如果低于12V将不能连接。
3)跨接线不能将电器设备接线点“+”直接与搭铁线之间连接。
(2)测试灯
测试灯分不带电源测试灯(12V测试灯)和自带电源测试灯两种。
(3)压力表
压力表一般由表头、导管和接头等组成,可用来检测管路、部件内部的液体压力或气体压力。汽车压力表中配有各种不同量程的表头和接头,以满足发动机各部的检测需要。其中,气缸压力表可检测气缸压缩终了的压力,以表征气缸密封性;汽油压力表可检测发动机供油系统的汽油压力,以检测汽油压力是否符合要求。
(4)喷油器清洗器
喷油器清洗器,可对电控汽油喷射发动机的喷油器进行清洗和喷油量测量,以恢复喷油器喷油量和喷油形状。喷油器清洗器可分为就车式和离车式两种型式。
(5)万用表
万用表可用来检测电阻、电流、和交、直流电压。汽车检测中常用万用表测量电阻、直流电压、和直流电压降,以判断电路是否通、断和电器设备的技术状况。可分为数字万用表和汽车万用表。
(6)解码器
解码器是在读码器的基础上发展起来的检测仪器。读码器是早期的一种电控系统检测仪器,具有体积小、操作方便和易于携带等优点,但只具有读取故障诊断代码和清楚故障诊断代码的功能。因此,读码器在读取诊断代码后还要从汽车维修手册中查取诊断代码的含义,才能知道诊断代码所代表的故障部位(或所在系统)和要诊断的项目(或诊断的内容)。解码器除了具有读码、清码功能外,还增加了显示诊断代码所代表故障的部位和要诊断的项目等功能,既具有解码功能,又增加了使用的方便性,是汽车检测不可缺少的检测仪器。
3.2 电控燃油喷射系统检修的注意事项
(1)该系统比较复杂,检修时不可大意,未搞懂时千万不要乱动,否则会引起新的故障。
(2)控制系统中的微机一般不易损坏,坏了也不易维修,所以不要随意打开微机盒盖。
(3)在拆卸EFI系统各电线接头及线束连接器时,首先要关闭点火开关,并拆下蓄电池负极接线柱上的搭铁线,拆下搭铁线后,微机存储器中的故障诊断代码会被清除,因此,应在拆下搭铁线之前读取故障诊断代码。
(4)EFI系统对高电压很敏感,所以不论发动机是否工作,只要点火开关接通,就不要再断开任何电气工作装置,否则会因断开而使有关线圈产生很高的自感电动势,造成微机、传感器等严重损坏。
(5)不要使用测试灯测试任何与微机相连的电气设备,以防微机、传感器等受损,而应使用高阻抗的数字测试仪表进行测试。
(6)在车身上使用电焊时,应断开汽车电源;在靠近微机、传感器等处施焊时,更应采取一些必要的防护措施。
(7)安装蓄电池时,注意正、负极不能接反。
(8)清洗发动机或雨天检修时,注意电气线路不可溅水。
(9)对于带有安全气囊的汽车,检修工作应在点火开关转到关闭位置和蓄电池负极搭铁线拆下20s以后方可进行。
3.3 电控燃油喷射系统的检测
3.2.1 基本检测方法
(1)人工经验诊断法:看、听、观察;连接,渗漏,破损,响声,烟色。
(2)自诊断系统诊断法:利用车载诊断系统进行诊断。按使用手册说明,用故障诊断跨接线短接故障检测插座中相应插孔(诊断输入插孔和搭铁插孔);或按压故障检出开关,读取故障码。
(3)仪器诊断法:利用通用或专用解码器对故障进行诊断;解码器能检测电气、电控、传感器的故障,但不能检测机械部分的故障。
3.2.2 电控系统的检测程序
电控汽油喷射发动机出现故障时,首先要倾听客户的意见,然后进行外观检查,发现问题及时消除,必要时进行路试。然后读取故障代码:在正常状态和实验状态下用解码器读取故障码,有故障代码就要进行故障诊断和故障码清除,然后在进行路试,重新读取故障码。如无故障码但故障有确实存在,就采用传统的检测方法进行基本检查(检查蓄电池、曲轴、发动机情况、怠速运转、燃油压力、气缸压力等),故障诊断结束后同样需要进行路试,然后在读取故障码,直到故障消失。程序如图3-1所示
图3-1电控系统检测诊断故障的程序
3.2.3 电控系统主要电子元件的检测
电控燃油喷射系统不同元件或其电路发生故障时,会产生不同的故障现象。如路引线上的插接件的长期使用或多次拆卸就有可能出现插接件老化、接头松动、接触不良等问题,从而造成发动机工作不稳定;诸多因素导致的管道密封不严则会产生发动机启动困难等故障。所以我们要在掌握电控系统工作原理和主要元件的结构和技术参数上掌握各元件的检测方法。
(1)ECU的检测方法
ECU是电控系统的核心,主要由输入回路、A/D转换器、微机和输出回路等组成,屏蔽安装在一个铝质的方盒内,一般安装在驾驶室组合仪表板下方或发动机舱内。一般是不会损坏的。
1)电压检测
点火开关置于ON档,蓄电池电压不低于11V,用电压表检测ECU导线连接器在接插状态下每个接头的电压。
2)电阻检测
电阻表测针应从导线一侧插进线路端的接头,测量线路接头每个端子间的电阻。
(2)传感器的检测方法
1)空气流量计
空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间,用于测量进入气缸的空气流量,并将空气流量变成电信号传给ECU。常用的空气流量计有叶片式、热线式、热模式和卡门漩涡式四种类型。
①电压检测 使用电压表测量ECU的端子,其标准电压应为4—6V,如果无电压则说明空气流量计有故障。
②电阻测量 就车检测电阻时,应先脱开空气流量计的导线连接器,在用电阻表检测各端子的电阻。
2)冷却液温度传感器
冷却液温度传感器通常安装在节温器附近,可检测发动机冷却液的温度,并转变成电信号传给ECU。冷却液温度传感器由金属外壳和对温度变化非常敏感的负温度系数热敏电阻构成。热敏电阻的阻值随冷却液温度的升高而降低,随冷却液温度降低而升高。其结构和进气温度传感器相同。
①电阻检测 拆下蓄电池负极接头,放出冷却液,脱开冷却液温度传感器导线连接器,从发动机上拆下冷却液温度传感器,用万用表在不同温度下检测电阻。
②波形检测 利用示波器可以观测到冷却液温度传感器输出信号电压的变化情况。
3)曲轴位置传感器
曲轴位置传感器安装在曲轴上、凸轮轴上、分电器内或飞轮壳上,用于检测曲轴转角位置,并转变成电信号输给ECU。该传感器哦是检测发动机转速、和喷油时刻等不可缺少的信号源,有磁电式、光电式、霍尔效应式三种形式。
①电阻检测 脱开曲轴位置传感器的导线连接器,用电阻表检测每个端子的电阻,如不符合要求应更换曲轴位置传感器。
②间隙检查 用塞尺检查传感器线圈凸出部分与信号转子之间的间隙,其间隙应为0.2—0.4mm。如不符合要求,应更换曲轴位置传感器。
4)氧传感器
氧传感器安装在发动机排气管内,能检测排气中氧气含量,并转变成电信号传输给ECU,以便把混合气的空燃比控制在理论空燃比(13.7:1)附近很窄的范围内,是三元催化转换器达到最佳进化效果,形成EFI闭环控制。氧传感器有氧化锆氧传感器和二氧化钛氧传感器两种类型。还可分为加热和非加热型。
①外观检查 从排气管上拆下氧传感器,观察端部颜色,可以判断其技术状况的变化及变化的原因。
a)当端部为淡灰色时,氧传感器技术状况正常。
b)当端部为黑色时,是积炭造成的,在清除积炭并排除气缸上机油和混合气过浓的原因后可继续使用。
c)当端部为棕色使,是铅污染(铅中毒)造成的,应更换氧传感器并应避免使用铅汽油。
②电阻测量 脱开氧传感器的导线连接器、用万用表测量氧传感器端子的电阻,该电阻在暖机后一般约为300ΚΩ,在常温下应为无穷大,如不符合要求,应及时更换氧传感器。
③电压测量 装回氧传感器的导线连接器,启动发动机在2500 r/min下运转2 min,使氧传感器达到工作温度。用电压表测量其电压,一般应小于1V。
(3)执行器的检测方法
1)怠速控制阀
怠速控制阀安装在节气门体上,在ECU的控制下,能自动控制怠速运转时进入发动机的空气量,实现对怠速转速的控制,保证怠速时稳定运转。ECU通过发动机转速传感器监测怠速转速、并根据自动变速器空档开关、空调压缩机电池离合器开关、蓄电池充电指示灯、动力转向压力开关等来传输信号,不断将实际怠速与预置的目标怠速进行对比,根据对比出的转速差值,指令怠速控制阀调节旁空气通道的空气通过量进行怠速补偿,使怠速转速保持在目标怠速上。
怠速控制阀大致分为两种:一种为控制节气门全关闭位置的节气门直动式,另一种为控制节气门旁空气通道空气通过量的旁通空气式。
①检查怠速控制阀的供电电压
拔出怠速控制阀的插头,打开点火开关,用万用表测量线束插头上的电压,对于3线制怠速控制阀而言只有1根线有12V电压、对于4线制怠速控制阀而言有2根线有12V电压、对于6线制怠速控制阀而言也是有2根线有12V电压。如不符合上述情况则说明怠速控制阀的供电有问题,则应检查EFI继电器、保险丝或线路。
②检查怠速控制阀的电阻
拔出怠速控制阀的插头,用万用表测量怠速控制阀的线圈电阻应该符合厂家规定。3线制怠速控制阀有2组线圈,4线制怠速控制阀也是有2组线圈,6线制怠速控制阀有4组线圈。每组线圈之间的电阻值是差不多相等的。
③怠速控制阀的动作试验
将点火钥匙拧至“ON”挡但不要起动发动机,仔细听怠速控制阀动作的声音,应能听到怠速控制阀动作的声音,如不能听到动作的声音,在供电、怠速控制阀正常的情况下,就可能是控制电路或ECU存在故障了。
2)电动燃油泵
EFI系统使用的电动燃油泵安装在燃油箱内或燃油箱外,能把燃油从邮箱中吸出,加压后输往喷油器。电动燃油泵按结构不同可分为滚柱式、漩涡式和次摆线式三种形式。
燃油系统静态油压的测量
①用一根短导线将电动汽油泵的两个检测插孔 (一般电控车上都有 ,如找不到可直接给电动汽油泵供电 )短接。②打开点火开关(但不要启动发动机),让电动汽油泵运转。③测量燃油压力,其正常油压应为 300kPa左右。若油压过高,应检查油压调节器;若油压过低,应检查电动汽油泵、汽油滤清器和油压调节器。
3)喷油器
EFI系统使用的喷油器是电磁式的,通过绝缘垫圈安装在进气管、进气歧管或汽缸盖上,与进气道想通,与输油管相连,能根据ECU的喷射控制信号喷射汽油。喷油器喷射的汽油应该具有良好的雾化性和一定的喷雾形状,以保证发动机具有良好的动力性、燃油经济性和排气净化性。
①喷油器工作情况检查
发动机热车后怠速运转时,用旋具(螺丝刀)或听诊器(触杆式)接触喷油器,通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时应能听到喷油器有节奏的“嗒嗒”声——这是喷油器在电脉冲作用下喷油的工作声。若各缸喷油器工作声音清脆均匀,则各喷油器工作正常;若某缸喷油器的工作声音很小,则该缸喷油器工作不正常——可能是针阀卡滞,应作进一步的检查;若听不见某缸喷油器的工作声音,则该缸喷油器不工作,应检查喷油器及其控制线路。
②喷油量的检查
用连接线连接检查连接器的端子+B与FP,并将蓄电池与喷油器连接好;通电15s,用量筒测出喷油器的喷油量,并观察燃油雾化情况。每个喷油器测试1-3次。标准喷油量为70-80cm3(15s),各喷油器间的喷油量允差为9cm3。如果喷油量不合标准,则应清洗或更换喷油器。
③检察漏油情况
在检测喷油量后,脱开蓄电池与喷油器的连接线,检查喷油器喷嘴处有无漏油。要求每分钟漏油不多于1滴。
3.4 电控燃油喷射系统常见故障的检测与排除
电子控制燃油喷射系统在汽车上使用起来非常方便、可靠、自动化程度高。但是,任何电子元器件毕竟有一定的使用寿命,特别是使用在汽车上,使用条件和工作环境比较恶劣,当汽车行驶到15万公里以后时,燃油喷射系统就不可避免地出现故障,主要表现在燃油喷射不佳,发动机起动困难,耗油量明显增加等。
(1)发动机起动困难故障诊断
发动机起动困难就是其中一主要故障,特别是冷起动困难最常见。
发动机在冷起动时的主要困难原因一般包括:
1)燃料供给方面的问题
燃料供给方面的原因,主要有系统压力和保压状态。
在检测这两个压力前,应具备如下首要条件:
① 保险盒中17号保险丝正常。
② 燃油路氢气正常。
③ 蓄电池正常。
④ 断开压力调节器上通往进气道的真空连接管,并将管封死。
⑤ 在燃油输入管与燃油回油管间连接的压力表控制板处于“打开”的位置。
⑥ 如燃油泵不转, 应该坚持燃油泵。
如果上述条件均正常,则对压力进行测量,并寻找故障。
2)冷却液温度传感器方面的原因
冷却液温度传感器,是一个半导体测量元件,具有负温度系数特性的电阻,阻值随温度升高而减小。在电阻改变后的每一个电压值都对应一个发动机温度值。控制单元只接受温度在-35℃~120℃之间的电压值,如果超过或低于这个温度值范围,控制单元将出现判断信号的错误或者不清的信号存入控制单元故障记忆系统中。这样使得混合气加浓无法实现,引起冷起动困难。
可能出现的故障以及原因有以下几种:
① 冷却液温度传感器段路;
② 冷却液温度传感器正极断路;
③ 冷却液温度传感器接地短路。
(2)发动机熄火
发动机熄火故障,首要的是把握住发动机是在什么状态下,也就是处在什么
工况下熄火,是十分重要的。要特别留意如下几种情况:①发生熄火的频率(有时熄火、频繁熄火);②道路状况或行驶条件影响熄火;③发生熄火的现状如何?④熄火后,再起动性如何?⑤其他因素,如气候、温度等。
(3)怠速不稳
怠速不稳也是电子燃油控制喷射发动机常见故障。起故障表现有以下三种情况:①只是在低速旋转时出现转速不稳定;②从怠速到中、高旋转时,转速不稳定;③怠速降不下来;
(4)汽车动力不足
汽车动力不足的表现有以下三种:①达不到最高车速。②汽车行驶在坡道感到动力不足。③汽车在行驶中尽管平稳,但是在踏板达到一定程度时,动力却达不到。
首先确定出上述汽车部位是正常的情况下再对发动机进行检测。①检测节气门开度。在塔下油门踏板的是很,检查节气门是否全开。如果没达到全开,应检查联动装置,拉线的连接等。②检查点系统,③检修配齐机构,④检查进、排气系统⑤检查喷油器等工作声音。
(5)燃油压力调节器故障
燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响,因此首先应检查燃油压力。方法是:先将燃油压力表接入燃油管路中,然后起动发动机,测量燃油压力。如果燃油压力过高,则应更换压力调节器;压力过低时,可夹住回油软管,若燃油压力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏,否则可检查燃油泵和燃油滤清器。停机后检查燃油压力应保持在规定值5min,否则说明喷油器渗漏,导致混合气过浓。
3.5 维修总结
别克君威电控燃油喷射系统是一种很复杂的机电一体化综合操作系统。其出现的故障不单单是机械方面的故障,经常会出现因机械故障(如传感器松动或损坏)而引发的各种系统故障。
本章具体的介绍了如何利用专业的工具(如解码仪、万用表、测试灯等),按照专业的手法,标准的检测维修流程。对别克君威电控燃油喷射系统进行详细的检测并对其检测出来的故障进行专业的分析。并提出简便有效地解决办法。从而达到快速解决故障的目的
4 别克君威燃油喷射系统故障案例
4.1 案例1
故障现象:一辆别克君威轿车,在正常行驶下发动机突然抖动了几下,然后出现加速无力,行驶一段时间后,发动机突然熄火、以后一直不能启动。
故障检测与排除:首先用故障码进行检测,将诊断盒中的TE1 和E1端子用一根跨接线相连,发动机故障输出灯显示正常。接下来检测供油系统,把诊断盒中的FP和+B端子用短接线相连,打开点火开关到NO位置,发动机上的喷油器支架顶端的脉动缓冲器中间的小螺钉升起来,说明燃油泵供油正常,再检查点火系统,拔下一根分缸高压线,查上一个火花塞,在发动机上使火花负极搭铁同时启动发动机,发现无火花跳过电极间隙。接着拔下主高压线在机体上保持5~6mm左右的间隙,起动发动机的同时有火花跳过。很明显,分电器没有把高压火花分到高压线上,于是对分火头及分电器盖进行检查,发现分火头被击穿,分电器盖完好。分火头在没有被完全击穿时,它所能分到的电压降低,使得点火能量变小。分火头击穿的初期,发动机会出现抖动现象,加速无力、费油。分火头击穿以后高压电都在分火头与分电器转子之间跳火,而不能把高压电分给各分缸高压线,更不能在火花塞出点火,所以该车不能起动的原因是分火头被高压电击穿了。更换分火头即可。
故障分析:由于该车分火头被高压电击穿,使得转子运转时无法将高压电分配至各缸高压线,不能使火花塞点火,因此车辆在突然熄火后无法起动。
4.2 案例2
故障现象:别克君威2.0L/V6,发动机启动后怠速运转较平稳,但消声器声响沉重;急加速时,发动机沉闷无力,且排气管有“放炮”现象。发动机故障指示灯点亮。
故障诊断:根据上述故障现象,故障指示灯点亮,说明有故障码。由于没有专用TECH2诊断仪,无法读取故障码。根据急加速时发动机沉闷无力,排气管有“放炮”现象,说明加速不良。导致发动机加速不良的传感器有进气温度传感器(IAT)、冷却液温度传感器(ECT)、节气门位置传感器(TP)、空气流量传感器(MAF)、进气歧管绝对压力传感器(MAP)等。分别对它们进行信号输出检测,发现空气流量计无信号输出。此发动机采用热线式空气流量计。检测原理是:在流量计的空气通道中,设置一根铂丝,通电将铂丝加热,使热线比流至热线周围的空气高出一定的温度。当空气流经热线周围时,会使铂丝温度下降,这就需要增加通过铂丝的电流,以保持铂丝周围的空气量成比例。将电流的变化转变成电信号输入电脑,电脑就根据此信号及时改变喷油量。
(1)检测电源电压
关闭点火开关,拔下空气流量传感器的3心插头。打开点火开关,用数字万用表电压挡测量3心插头的C端子与车体搭铁之间的电压值(标准为12V电源电压)及A端子与车体搭铁之间的电压值(标准为5V电压)。测量结果:A端子与车体搭铁无5V电压。
(2)检测线束导通性
用万用表测得A端子与PCM上C1插头的69号端子之间的电阻值为无穷大,说明空气流量传感器信号导线断路。接好后,启动发动机,用KES-200示波器测量空气流量传感器输出信号波形,波形正常,但发动机故障仍未消失。会不会是燃油供给系统有问题呢?于是对系统压力进行测试,油压表连接如图2所示。油压表连好后反复接通点火开关,因为每次接通点火开关后,燃油泵运转大约2S,反复开关后,以使燃油压力得以提高,这时测得油压大约是300kPa,符合原厂284~325kPa的要求。因此进行下一步启动后油压测试。启动发动机,使发动机在正常工作条件下怠速运转,此时从油压表读取的压力值比着车之前约低40kPa,符合应低于21~69kPa的要求,证明油压调节器良好。加大油门开度,使发动机高速运转,测得燃油压力约260kPa,由此可以证明,此发动机供油系统在无负荷情况下正常。
油压系统正常,会不会是进气系统漏气呢?拔下油压调节器真空管并接一个真空表,启动发动机进行检测,怠速时检测到真空度在49~50kPa之间轻微摆动,可见真空度偏小(正常值应在57~70kPa之间)。进一步检查进气系统各部分均未发现有泄漏的部位,是什么原因导致进气歧管真空度不正常呢?根据多年的维修经验,发动机怠速时,如点火正时或气门开启过迟,真空表指针将在46.6~67kPa之间轻微摆动。结合上述检测结果分析,造成该发动机进气歧管真空度下降的原因可能是点火过迟。但此发动机采用的是无分电器直接点火系统,点火正时是不可调整的。点火模式采用IC控制及旁路控制两种模式。会不会是动力系统控制模块PCM未控制点火提前角呢?启动发动机,用数字万用表检测IC控制54号端子无信号输出,再检测旁路控制53号端子无5V电压,最后检测3X参照高8号端子同样无信号电压。于时,关闭点火开关,拔下点火控制模块6孔插头,启动发动机用数字万用表直流电压挡检测IC控制模块的3X参照高插座有约2.6V电压输出。由此可见,故障出在动力系统模块未收到3X参照信号,仔细观察3X参照信号插孔较宽,导致接触不良。将插孔压小后插上6孔插头,再启动发动机检测,怠速时C1的54号端子有1.4V左右电压输出,53号端子有约3.5V电压输出,观察排气管噪声变小,急加速时发动机转速上升快且无放炮现象,再检测进气歧管真空度,怠速时为62kPa左右,属正常。至此故障排除。油表连接如图5-1所示:
图4-1油表连接图
1-进油管 2-滤清器 3-燃油泵 4-回油管 5-软管
6-油压调节器 7-油道 8-喷油泵 9-燃油压力调节器
故障分析:根据别克点火系统结构及工作原理可知,在发动机初始启动时,动力系统控制模块(PCM)收到第二个3X脉冲时,将向旁路电路提供5V电压指令,点火控制模块将点火提前角由固定10°变成由PCM控制。PCM通过下列输入信息计算点火提前角和点火闭合角:发动机转速(24X参考或3X参考)、曲轴位置(24X参考或3X参考)和凸轮轴位置、PCM输入信号、发动机冷却液温度、节气门位置、爆燃信号、驻车及空挡位置(自动变速器挡位PRNDL输入)、车速、PCM和点火系统供电电压。切换到点火控制模式后,将始终保持此模式,并且点火正时和点火闭合时间完全由PCM控制。如果动力控制模块PCM未向点火控制模块发送5V旁路电压或点火控制模块未收到5V电压,则点火模式由点火控制模式转换为旁路模式,而在旁路模式下,点火系统独立运行,不受PCM控制。点火提前角会固定在上止点前10°。因此分析造成此发动机加速不良,排气管放炮的原因,是由于动力控制模块未收到点火控制模块发送的3X参考脉冲信号,所以动力控制模块未向旁路提供5V电压且无点火控制脉冲信号输出,导致发动机以旁路控制点火模式运行,点火提前角未能根据发动机转速及负荷等参数的变化而变化,以致发动机高转速时点火过迟,造成上述故障。经检查也证实了上述分析的正确性。
4.3 案例总结
别克君威轿车和大多数轿车一样都会因使用年限的变长,而出现启动困难、怠速不稳、加速不良等一系列的问题。
本章节利用了两个实际案例分析了怠速不稳和加速不良两问题。第一个案例是由于其分火头被高压电击穿,使得转子运转时无法将高压电分配至各缸高压线,不能使火花塞点火,使车辆在突然熄火后无法起动。第二个案例则是由于动力控制模块未收到点火控制模块发送的3X参考脉冲信号,所以动力控制模块未向旁路提供5V电压且无点火控制脉冲信号输出,导致发动机以旁路控制点火模式运行,点火提前角未能根据发动机转速及负荷等参数的变化而变化,以致发动机高转速时点火过迟,造成了此车怠速不稳。由着两个案例可知启动困难、怠速不稳、加速不良等问题大多是由于电控燃油喷射系统出现的故障而引发的。由此可见平时对电控燃油喷射系统的维护尤为重要的分析。对如何解决这一问题给出了详细的解决流程。
通过这次论文的撰写,我学到了很多,对电控燃油喷射系统有了个深层次的了解。对汽车维修手法、工具和流程也有了系统的了解。
当然,本文也存在一些不足的地方,比如对别克君威燃油系统的故障掌握不是很完整。对一些故障的解决办法也没有具体描述出来,从专业的角度来看略显简单了点。对因电控燃油喷射系统产生故障而引起的启动困难等问题解释略显片面。不过,我将继续努力,不断学习,相信能在以后的实践工作中逐一解决这些问题。
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别克君威V6电控发动机故障诊断实训台