電控發動機熱起動困難的診斷與排除

■郭長錄

（新疆石河子工程技術學校新疆石河子832000）

電控發動機熱起動困難的診斷與排除

■郭長錄

（新疆石河子工程技術學校新疆石河子832000）

1　故障現象

一輛皇冠3.0轎車，發動機型號為2JZ-GE。冷起動正常，而當發動機運行一段時間，熱態下起動發動機，則須起動多次才能著車。車主還反映：該車近段時間油耗比以前大。人工調取故障碼，顯示電控系統無故障碼存在。

2　故障分析

根據汽油發動機的工作原理，及該車在起動時的控制原理分析，造成冷車啟動正常，熱車啟動困難的根本原因有兩方面：

1）點火系統某部件過熱，使點火能量降低。

2）混合氣的濃度不滿足工況的要求。

3　故障檢測與診斷

根據以上分析，對有可能產生故障的部分進行檢測：

3.1點火能量測試

該車點火系統為微機控制式。它由點火器、分電器、火花塞以及曲軸轉速和凸輪軸位置傳感器等組成。其工作受ECU的點火信號控制。影響點火能量的原因有：點火線圈性能減弱，發動機ECU故障等。為了判斷故障，在發動機冷、熱狀態下做對比跳火試驗，撥下噴油器插頭，防止淹缸，拆下火花塞測量電極間隙為0.8mm，間隙正常。連接好高壓分缸線，短時間起動啟動馬達，觀察火花塞跳火。按以上方法，分別在冷、熱機時觀察火花塞跳火火花顏色。結果：兩次跳火，火花都顯黃藍色。證明發動機冷，熱狀態下火花能量沒有大的差別，故初步判定故障不在點火系統。

3.2影響混合氣濃度的因素的分析與檢測

該車在熱機起動及起動后一段時間有輕微的“叭、叭…”排氣管放炮，有黑煙冒出。因點火系統正常，故推測是由于混合氣過濃而導致熱起動困難。為證明上述推斷，對發動機進行如下檢測：

1）空氣供給系的檢測。2JZ-GE發動機采用步進電機怠速控制閥,用萬用表測量步進電機S1、S2、S3、S4與+B1、+B2的電阻為14歐，通電檢測，其工作正常，沒有卡滯現象。節氣門體正常，氣道比較干凈。

2）燃油噴射系統。2JZ-GE發動機燃油噴射系統包括：燃油濾清器、燃油壓力脈動衰減器、燃油壓力調節器、噴油器和輸油管等。把燃油壓力表用三通管連接在汽油濾清器至發動機輸油管中間，再打點火開關ON位多次，看壓力表讀數為295KPa,與標準值相比是正常的，停5分鐘后燃油壓力沒有降低，熱機起動，油壓表值無跳動現象，說明燃油壓力正常。對噴油器采用不解體檢查，用聽診器對噴油器進行檢測，結果6個噴油器都發出“嗒.嗒.嗒…..”清脆的聲音,分析噴油器出故障的可能性不大。

根據以上分析與檢測，燃油系統硬件方面沒問題，故障可能在控制方面。對系統采用排除法進行診斷，由于電控發動機起動時轉速波動大，吸入的空氣較少，空氣流量不能精確檢測，所以起動時一般不根據吸入空氣量計算噴射時間（ECU通過控制噴射時間來控制噴油量），而由當時發動機冷卻液的溫度和進氣溫度來決定，故冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器故障也會導致混合氣濃度改變，不符合要求。

為證明上述推測，對發動機冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器進行檢測：

就車測量冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器。起動發動機到水溫正常80攝氏度左右,（用溫度計感溫頭貼在冷卻水箱上可估測出冷卻液溫度）用萬用表檢測發動機ECU端子THW和E2間電壓為2.4V。端子THA和E2間電壓為2.1V。撥下冷卻液溫度傳感器插頭，測量冷卻液溫度傳感器電阻為1.67千歐，電腦供給電源為5V，回路正常。撥下進氣溫度傳感器插頭，測量進氣溫度傳感器電阻為1.58千歐,電腦供給電源為5V，回路正常。根據皇冠3.0維修數據（表1、表2）判定進氣溫度傳感器正常、冷卻液溫度傳感器故障。為進一步確認為水溫傳感器故障,對水溫傳感器進行加熱法檢測,測量方法如圖1。結果顯示冷卻液溫度傳感器故障。

皇冠3.0維修數據(部分)表1水溫傳感器電阻參數

表2　

4　故障排除

根據冷卻液溫度傳感器的負溫度變化特征，冷卻液溫度越低，冷卻溫傳感器的電阻就越大，發動機ECU檢測到輸入信號后，根據運算提供的噴油脈寬就越大，供給發動機的混合氣越濃。該車冷卻溫度傳感器在熱車起動時輸給發動機ECU冷車信號，故ECU按發動機冷起動時的噴油脈寬來控制噴油，導致混合氣過濃，熱起動困難。

起動后，發動機ECU根據進氣溫度、冷卻液溫度、爆震等信號對點火提前角、空燃比進行修正。該車熱車狀態下冷卻液溫度傳感器輸給發動機ECU冷車信號，使發動機ECU控制失準，導致噴油器多噴油。在運行中發動機ECU檢測到冷卻液溫度在80攝氏度以下，不滿足控閉環控制的條件，故氧傳感器不作反饋修正，而使油耗增加。

冷卻液溫度傳感器故障，但其輸出的信號值沒有超出發動機ECU儲存的冷卻液溫度的最大值和最小值。故發動機ECU不認為是故障，不儲存故障碼。

更換冷卻液溫度傳感器后試車，冷、熱車起動都正常，用廢氣分析儀檢測排放廢氣，HC、CO都正常，故障排除。

圖1　

5　結論

通過以上分析，終于排除了這輛皇冠3.0轎車熱起動困難的故障。從中得出結論，造成這一故障的主要原因是冷卻液溫度傳感器故障，導致傳遞給ECU冷車信號，所以ECU增加噴油量，造成熱車起動時混合氣過濃難起動。