雷克薩斯RX200T行駛中加速不良且抖動(dòng)

文：陳杰

雷克薩斯RX200T行駛中加速不良且抖動(dòng)

文：陳杰

雙噴射系統(tǒng)

故障現(xiàn)象：一輛雷克薩斯RX200T轎車，行駛里程為2萬多公里。用戶反映在行駛途中突然出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重抖動(dòng)，加速無力的情況，且發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，由于抖動(dòng)比較嚴(yán)重，用戶靠邊停車，沒過一會(huì)車輛自動(dòng)熄火。嘗試起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，抖動(dòng)消失，但是車速剛剛上來點(diǎn)，再踩下油門踏板的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)再次出現(xiàn)抖動(dòng)。

圖1 故障碼及其停幀數(shù)據(jù)

檢查分析：維修人員接車后，使用故障診斷儀進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，查看相關(guān)故障碼及其停幀數(shù)據(jù)，如圖1和圖2所示。

故障碼為1缸出現(xiàn)失火的情況，保存故障碼和定格數(shù)據(jù)后嘗試刪除故障碼，發(fā)現(xiàn)可以正常刪除。再次起動(dòng)車輛，發(fā)現(xiàn)車輛可以正常啟動(dòng)，但是車輛出現(xiàn)嚴(yán)重的抖動(dòng)情況，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)定，抖動(dòng)持續(xù)20 s左右后消失，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變穩(wěn)定。嘗試行駛車輛，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)速超過2 500 r/min左右時(shí)，車輛再次出現(xiàn)抖動(dòng)的情況，且發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈再次點(diǎn)亮，查看故障碼依然為P030100。

根據(jù)以上檢查結(jié)果，維修人員分析可能的原因如下。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)線束短路或斷路。

（2）真空軟管連接。

（3）點(diǎn)火系統(tǒng)故障。

（4）噴油器總成（進(jìn)氣口噴射）故障。

（5）噴油器總成（直接噴射）故障。

（6）燃油壓力異常。

（7）質(zhì)量空氣流量計(jì)總成故障。

（8）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器失效。

（9）氣缸壓力不足。

（10）氣門正時(shí)錯(cuò)誤。

（11）PCV閥和軟管問題。

（12）進(jìn)氣系統(tǒng)故障。

（13）EGR閥總成故障。

（14）發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECM故障。

查看故障碼的停幀數(shù)據(jù)，Mis fi re Count Cylinder #1（1缸缺火次數(shù)）為78次，Vehicle Speed（車速）為37碼，Engine Speed（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）為2 855 r/min，Injection Mode（噴射方式）為Direct（直噴），Coolant Temperature（水溫）為88℃，Short FT Bank1（短期燃油修正）為14%，Long FT Bank 1（長(zhǎng)期燃油修正）為9%，F(xiàn)uel Cut Elapsed Time（燃油切斷經(jīng)過的時(shí)間）為0 s。

從以上數(shù)據(jù)可以判斷出，在故障出現(xiàn)的時(shí)候，是在暖機(jī)的狀態(tài)下，只有第一缸存在缺火，其他3個(gè)缸無任何缺火的情況，另外燃油噴射的狀態(tài)是在缸內(nèi)直噴狀態(tài)下，短期燃油修正和長(zhǎng)期燃油修正都在正負(fù)20%之內(nèi)，說明并不是混合氣過濃或者過稀導(dǎo)致的。另外燃油切換經(jīng)過的時(shí)間為0 s，說明缸壓過低的可能性比較低（特別是氣門搖臂分總成脫落的情況）。

圖2 故障碼及其停幀數(shù)據(jù)

考慮到1缸出現(xiàn)缺火，維修人員決定先檢查第一缸的點(diǎn)火線圈和火花塞。拆下火花塞，檢查其陶瓷部分良好無裂痕，點(diǎn)火線圈外觀也無任何損傷。為了判斷是否是點(diǎn)火線圈和火花塞的問題，將1缸點(diǎn)火線圈和火花塞與其他缸進(jìn)行對(duì)調(diào)，然后進(jìn)行路試，發(fā)現(xiàn)故障依舊，故障碼依舊顯示為1缸缺火，難道點(diǎn)火線圈的線路存在問題？決定先進(jìn)行跳火試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)1缸跳火正常。

由于故障可以再現(xiàn)，維修人員決定再現(xiàn)故障現(xiàn)象，找到故障出現(xiàn)時(shí)的相關(guān)必要條件，可以更好更快地解決故障。另外從停幀數(shù)據(jù)來分析和判斷，在故障出現(xiàn)時(shí)，可能需要滿足發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)、高轉(zhuǎn)速且缸內(nèi)直噴的狀態(tài)下，才會(huì)出現(xiàn)失火的情況。

起動(dòng)車輛后，在怠速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有出現(xiàn)任何抖動(dòng)的現(xiàn)象，接著慢慢踩下加速踏板，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過2 500 r/min以后，發(fā)動(dòng)機(jī)開始抖動(dòng)起來，而且非常嚴(yán)重，說明故障的出現(xiàn)必須是在高轉(zhuǎn)速下才會(huì)發(fā)生。接著查看數(shù)據(jù)流，在怠速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流良好，1缸無任何缺火的情況，慢慢踩下加速踏板，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2 500 r/min以上的時(shí)候，抖動(dòng)出現(xiàn)，查看數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)1缸失火的次數(shù)也在不斷變化，說明故障當(dāng)前存在。

為什么在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過2 500 r/min的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)失火的情況呢？該款車輛搭載了豐田的D4-S（雙噴射系統(tǒng)）技術(shù)，可以進(jìn)行3種噴射方式，分別為進(jìn)氣道噴射、混合噴射和缸內(nèi)直噴。該系統(tǒng)根據(jù)水溫狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)控制噴射方式。在非行駛狀態(tài)下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過2 500 r/min時(shí)，就會(huì)采用缸內(nèi)直噴，而此時(shí)失火就會(huì)出現(xiàn)。

搞清楚這點(diǎn)后，維修人員使用故障診斷儀進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行主動(dòng)測(cè)試。在車輛起動(dòng)后，處于怠速熱車的情況下，使用故障診斷儀執(zhí)行噴射方法的改變，將其噴射方式轉(zhuǎn)換成直噴狀態(tài)，并觀察數(shù)據(jù)流和波形圖（圖3）。

從Injection Mode（噴射模式）的狀態(tài)為Direct（直噴）和Injection Time Cylinder#1 us D4 （1缸缸內(nèi)噴射持續(xù)時(shí)間）在不斷變化從這兩點(diǎn)數(shù)據(jù)可以分析出當(dāng)前噴射模式確實(shí)處于缸內(nèi)直噴的狀態(tài)。同時(shí)，Misfire Count #1（1缸缺火次數(shù)）一直在變化。接著切換噴射模式到進(jìn)氣口噴射，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常，無任何抖動(dòng)。此時(shí)查看1缸缺火次數(shù)一直為零，說明只要切換到進(jìn)氣口噴射就不存在問題。

找到異常點(diǎn)后，維修人員決定重點(diǎn)檢查缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。考慮到在切入到缸內(nèi)直噴后，只有1缸存在缺火情況，而其他3個(gè)缸并沒有出現(xiàn)異常，另外對(duì)比目標(biāo)高壓燃油壓力數(shù)值（Target Fuel Pressure High ）和實(shí)際高壓燃油壓力傳感器（High Fuel Pressure Sensor）的反饋數(shù)值來判斷，高壓燃油壓力無任何異常，從圖3的波形圖上也可以觀察出來，說明高壓燃油泵包括以及高壓燃油壓力傳感器都無任何異常。

接著就重點(diǎn)檢查1缸缸內(nèi)直噴噴油器（圖4），拆下后檢查其外觀，無任何損傷，測(cè)量其電阻也在正常范圍之內(nèi)。但從以上分析判斷就是1缸的缸內(nèi)直噴噴油器有故障，于是將其更換后再次試車，故障排除。在冷車起動(dòng)后，抖動(dòng)現(xiàn)象也消失，路試車輛，車輛動(dòng)力恢復(fù)正常，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈也未再點(diǎn)亮。

故障排除：更換1缸缸內(nèi)直噴噴油器，故障排除。

回顧總結(jié)：那為什么更換了1缸缸內(nèi)直噴噴油器后，故障現(xiàn)象就消失了呢？為了弄清這個(gè)問題，維修人員對(duì)該車的混合噴射系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。

D4-S雙噴射系統(tǒng)其實(shí)就是在D4缸內(nèi)直噴的基礎(chǔ)上多了一組進(jìn)氣管噴油器，在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可以進(jìn)行單獨(dú)進(jìn)氣管噴射、進(jìn)氣管和缸內(nèi)直噴混合噴射以及單獨(dú)缸內(nèi)直噴噴射。

在冷車時(shí)，實(shí)現(xiàn)混合噴射，當(dāng)一列催化器溫度達(dá)到400℃時(shí)，切換至進(jìn)氣口噴射。混合噴射使催化器溫度從低溫升至400℃所用時(shí)間極短，從數(shù)據(jù)流看只有20 s左右，因此大大的縮短了熱車的時(shí)間。

圖3 噴射方式轉(zhuǎn)換為直噴后的數(shù)據(jù)流及波形圖

在怠速和低負(fù)荷時(shí)采用進(jìn)氣口噴射，在中負(fù)荷時(shí)采用混合噴射，在大負(fù)荷時(shí)采用缸內(nèi)直噴。這樣的配合既解決了缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、低負(fù)荷下容易積炭的問題，又提高了發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷下的動(dòng)力輸出效率，且歧管噴油可以混合得更加充分，而且可以清洗氣道，避免氣道、氣門積炭及活塞頂部積炭的形成，減少氮氧化物排放等問題。而且，歧管噴射和缸內(nèi)噴射的混合噴射模式，可以調(diào)配出兩種不同濃度的混合氣，進(jìn)一步提升燃油利用效率。

對(duì)于D4缸內(nèi)直噴來說，存在進(jìn)氣道積炭、排放超標(biāo)、怠速熱車時(shí)間長(zhǎng)和低負(fù)荷下混合效率低等問題，且單獨(dú)采用缸內(nèi)直噴對(duì)燃油使用也會(huì)嚴(yán)格的要求。而D4-S可以使用低標(biāo)號(hào)燃油，并可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力和扭矩的提高，以及良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

采用D4-S噴射系統(tǒng)后，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)混合氣過稀或者過濃以及缺火的故障碼時(shí)，其診斷思路不同于一般的缸內(nèi)直噴或者是進(jìn)氣道噴射的診斷思路，因?yàn)闊o法確定是進(jìn)氣口噴射還是直接噴射存在故障。在此情況下，進(jìn)行主動(dòng)測(cè)試（控制噴射模式）以確定哪個(gè)噴射系統(tǒng)存在故障，并根據(jù)故障現(xiàn)象以及數(shù)據(jù)流分析來判斷到底是哪方面出現(xiàn)了問題。

需要注意的是在未行駛時(shí)，在P擋位或者N擋位，無論發(fā)動(dòng)機(jī)處于何種轉(zhuǎn)速下，只會(huì)呈現(xiàn)2種噴射方式：在低于2 500 r/min時(shí)，采用進(jìn)氣口噴射；高于2 500 r/min時(shí)，采用直接噴射。只有在行駛時(shí)，在一定條件下才會(huì)進(jìn)行混合噴射。

此外，結(jié)合故障出現(xiàn)時(shí)的停幀數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)來分析，能夠很直白的了解故障出現(xiàn)時(shí)所采取的噴射方式，能夠更好更快的解決故障。

圖4 1缸缸內(nèi)直噴噴油器

陳杰，本刊簽約作者，南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務(wù)有限公司技術(shù)總監(jiān)、內(nèi)訓(xùn)師。從事汽車維修工作10年，2012年開始擔(dān)任豐田4S店技術(shù)總監(jiān)，2013年開始擔(dān)任雷克薩斯4S店任技術(shù)總監(jiān)及內(nèi)訓(xùn)師，期間獲得4級(jí)豐田等級(jí)認(rèn)證，并在全國(guó)技能大賽診斷組比賽中獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)。精通豐田車系故障診斷技術(shù)，并熱衷于總結(jié)維修診斷經(jīng)驗(yàn)，與維修技術(shù)類期刊讀者分享。