淺談豐田卡羅拉轎車發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火故障的排除

曾長(zhǎng)征

摘 要：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火是汽車使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一種故障，我們要了解并掌握引起該故障的主要原因及檢測(cè)方法，以便能及時(shí)排除故障。本文以豐田卡羅拉轎車為例，就汽車涉水行駛后出現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火故障進(jìn)行討論分析，并對(duì)維修方法做一介紹。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī) 自動(dòng)熄火 空氣流量傳感器 故障排除

為了提高汽車在行駛過程中的各種性能，電子控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于汽車各個(gè)系統(tǒng)。作為電子控制技術(shù)系統(tǒng)組成部件之一的各種傳感器尤為重要，它們的主要作用就是檢測(cè)各種信號(hào)和數(shù)據(jù)并傳送給電腦。空氣流量傳感器是電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)上最重要的傳感器之一，一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道上。空氣流量傳感器的主要功用就是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)精確計(jì)算各種工況下進(jìn)入汽缸的新鮮空氣量，并將此數(shù)據(jù)信號(hào)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU），發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）以此為根據(jù)，結(jié)合其他傳感器傳送過來的信息，計(jì)算出最佳的點(diǎn)火時(shí)間和最佳噴油量，讓相應(yīng)系統(tǒng)的執(zhí)行器進(jìn)行工作。那么，一旦空氣流量傳感器出現(xiàn)故障，汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)又會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象呢？為檢測(cè)和排除故障，筆者認(rèn)為應(yīng)該對(duì)汽車上各種傳感器的結(jié)構(gòu)工作原理以及功能、作用都有所掌握，運(yùn)用科學(xué)的分析方法和各種維修技巧，初步制定出切實(shí)可行、簡(jiǎn)單有效的維修方案，然后根據(jù)維修方案進(jìn)行故障檢測(cè)與維修。

一、故障現(xiàn)象

一輛豐田卡羅拉轎車，IUZ-FE型發(fā)動(dòng)機(jī)，裝備A341E型自動(dòng)變速器，行駛里程10萬公里。該車在一次大暴雨天氣時(shí)涉水快速通過積水比較深的地下通道后，行駛過程中出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)、自行熄火、汽車儀表盤上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈偶爾閃爍等故障現(xiàn)象。

二、故障檢測(cè)與分析

首先，使用KT600解碼器調(diào)取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障碼，若沒有發(fā)現(xiàn)故障碼存在，說明電控系統(tǒng)沒有問題。然后，根據(jù)故障現(xiàn)象分析引起故障的各種原因并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各部件進(jìn)行如下檢查。

第一，檢查空氣濾清器。打開發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)蓋，用布擦干發(fā)動(dòng)機(jī)表面積水。拆下空氣濾清器蓋并取出空氣濾清器濾芯，發(fā)現(xiàn)空氣濾清器濾芯已經(jīng)被水浸濕不能再用，更換新的空氣濾清器濾芯。

第二，檢查線路接頭。仔細(xì)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)電子控制系統(tǒng)中各連接導(dǎo)線有無損壞，及各連線接頭、插座有無松動(dòng)或接觸不良的地方，經(jīng)檢查并無異常。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障依舊，繼續(xù)進(jìn)行檢查。

第三，檢測(cè)燃油系統(tǒng)壓力。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，拔下油泵繼電器或電動(dòng)燃油泵電源接線，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2～3次，完全釋放燃油系統(tǒng)壓力。然后用萬用表測(cè)量蓄電池電壓應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)電壓，再將專用油壓表接到燃油系統(tǒng)中輸油管的進(jìn)油管接頭處測(cè)量燃油壓力。測(cè)量結(jié)果符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，說明燃油系統(tǒng)沒有問題，不是引起故障的原因。

第四，檢測(cè)汽缸壓力。用火花塞專用工具拆下所有汽缸的火花塞，用汽缸壓力表對(duì)每個(gè)汽缸壓力進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果顯示各汽缸壓力都符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

第五，檢查點(diǎn)火系統(tǒng)。檢查拆下的火花塞，發(fā)現(xiàn)有些火花塞是濕的，將所有的火花塞進(jìn)行更換后進(jìn)行跳火試驗(yàn)。因?yàn)樨S田卡羅拉是獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)，所以在進(jìn)行火花測(cè)試時(shí)，應(yīng)注意必須斷開所有的噴油器連接器，并注意讓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不要超過2秒鐘。從汽缸蓋上拆下點(diǎn)火線圈，將火花塞安裝至點(diǎn)火線圈，斷開噴油器連接器，將火花塞總成安裝至汽缸蓋，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)但持續(xù)時(shí)間不超過2秒鐘，仔細(xì)觀察火花塞跳火情況，發(fā)現(xiàn)火花呈藍(lán)色，說明火花很強(qiáng)。這說明點(diǎn)火系統(tǒng)也沒有問題，不是引起故障的原因。

以上的各種檢查結(jié)果表明，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)及點(diǎn)火系統(tǒng)都正常工作的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)仍出現(xiàn)故障不能正常工作，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的其他一些控制系統(tǒng)還存在故障。那么，到底是什么原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)的這些故障呢？經(jīng)過查閱豐田車故障資料，發(fā)現(xiàn)還有一些系統(tǒng)沒有檢查，如空氣供給系統(tǒng)。因?yàn)槠囀巧嫠旭偤蟪霈F(xiàn)的故障，有可能還有某些部件進(jìn)水，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常工作。該車空氣供給系統(tǒng)的空氣濾清器濾芯被水浸濕，其他的零部件有沒有被水浸濕呢？因此，我們懷疑空氣流量計(jì)極有可能因進(jìn)水而無法正常工作，于是決定重點(diǎn)檢查空氣流量計(jì)及控制線路。

三、空氣流量傳感器的工作原理

在電子控制的燃油噴射系統(tǒng)中，測(cè)定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸空氣量的傳感器，即空氣流量傳感器，是決定系統(tǒng)控制精度的重要部件之一。電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須準(zhǔn)確地測(cè)定每一瞬間進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣量，在汽車電控燃油噴射系統(tǒng)中把空氣流量信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一起作為噴油時(shí)間的基準(zhǔn)信號(hào)。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。

電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式，目前常見的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門旋渦式等幾種。卡門旋渦式空氣流量計(jì)一般用于豐田、三菱、現(xiàn)代等轎車上。

卡門旋渦式空氣流量計(jì)在進(jìn)氣管道正中間放置一個(gè)圓柱狀或三角形的渦流發(fā)生器，當(dāng)空氣流經(jīng)該渦流發(fā)生器時(shí)，在渦流發(fā)生器下游的氣流中會(huì)不斷產(chǎn)生一列不對(duì)稱卻十分規(guī)則的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反、并交替出現(xiàn)的旋渦，稱為卡門渦流。這個(gè)旋渦行列紊亂地依次沿氣流流動(dòng)方向移動(dòng)，其移動(dòng)的速度與空氣的速度成正比，即在單位時(shí)間內(nèi)通過渦流發(fā)生器后方某點(diǎn)的旋渦數(shù)量與空氣流速成正比。因此，通過測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)渦流的數(shù)量就可計(jì)算出空氣流速和流量。

四、故障分析與排除

根據(jù)《豐田維修手冊(cè)》知道卡門旋渦式空氣流量計(jì)電路如下圖所示，利用工具對(duì)卡門旋渦式空氣流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

圖 卡門旋渦式空氣流量計(jì)電路圖

一是拔出空氣流量傳感器的線速插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，用萬用表測(cè)量空氣流量傳感器THA與E2之間的電壓為2.0V（正常值為0.5～3.4V），說明THA端子的輸出電壓正常。

二是用萬用表測(cè)量THA和E2之間的電阻，0℃時(shí)約為4～7kΩ，20℃時(shí)約為2～3kΩ，60℃時(shí)約為0.4～0.7 kΩ，電阻值正常。

三是用萬用表測(cè)量VC與E2之間的電壓為5.0V（正常值為4.5～5.5V），這說明ECU對(duì)VC端子的輸出電壓正常。

四是插上空氣流量計(jì)的線速插頭，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讓其怠速運(yùn)行，用萬用表測(cè)量流量計(jì)端子Ks和E2之間的電壓，輸出電壓應(yīng)為2～4V（脈沖電壓信號(hào)）。這時(shí)電壓表上出現(xiàn)約5V的脈沖電壓，但很不穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后電壓脈沖信號(hào)消失，發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火。這說明空氣流量計(jì)已經(jīng)失效，無法正常工作。

五是更換一個(gè)新的空氣流量計(jì)并清除故障碼以后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作恢復(fù)正常，沒有出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)、自行熄火、汽車儀表盤上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈偶爾閃爍等故障現(xiàn)象。

（作者單位：廣州市公用事業(yè)高級(jí)技工學(xué)校）