某發動機熱車啟動困難的故障分析*

張華軍 何寧發

（廣東科學技術職業學院）

汽車發動機電控系統應用了許多電子技術，電路復雜，技術難度大，電噴發動機在使用過程中難啟動的故障時有發生[1]，并且故障隱蔽，難于發現，維修難度很大。找準故障現象，熟悉所診斷的發動機系統結構及工作原理，抓住故障特點，劃分故障范圍，借助有效的維修資料與維修設備對故障進行正確分析與診斷，是汽車檢修的有效途徑[2]。文章針對某車發動機熱車啟動困難的故障，進行了檢測與分析，最后確定故障原因為噴油嘴油針卡死形成滲油，為解決發動機啟動故障提供了維修思路和經驗。

1 故障現象

該車配備的發動機為1MZ-FE電噴發動機，是我國進口車配置中較為常見的發動機。1MZ-FE汽油機是V型6缸、3.0 L排量、頂置雙凸輪軸、多點順序燃油噴射及電子控制點火的發動機。該車使用3年多，行駛里程5萬km。近期出現發動機在一般條件下運行良好，但是在熱車后熄火，約5min以后再啟動，出現間歇性難啟動的現象。熄火25～60min再啟動時，難啟動的現象最為明顯，甚至最長啟動時間達10多s。但當熄火后立即再啟動或者完全冷車后啟動，都沒有出現很難啟動的現象。開始以為只是偶然現象，后來反復出現，于是進廠保修。

2 常規檢查

最簡捷的辦法是運用自診斷法，但是該發動機的故障警示燈在著車時正常熄滅，說明沒有故障碼，沒有比較嚴重的電控系統方面的問題，需要通過常規的辦法來進行檢查。

首先從最基本的檢查開始，電噴發動機正常啟動的條件包含5個方面：發動機的啟動轉速；氣缸的密封性及進排氣門的正時；可靠地點火及點火正時；啟動時的進氣量；合適的空燃比。

在啟動時對發動機的轉速進行多次測定，啟動轉速都高于150 r/min，可以排除啟動電機轉速不夠引起不能啟動的問題。

在熱車后進入檢測模式，用點火正時槍對點火正時進行檢測，測出基本點火提前角為11°，符合此車基本點火提前角為8～12°的規定；在空擋時對發動機進行急加速，加速性能良好；進行路試，急加速性能良好，高速大負荷時各項性能都正常，因此可以確定發動機的氣缸密封性及進排氣正時是可靠的；對各真空管及進氣管進行檢查，也沒有破裂或接頭不良的現象。

經過以上檢查，可以確定點火、啟動及進氣量3個方面均可靠正常，由此故障范圍縮小到電噴發動機的油電路方面。

3 深入檢測

3.1 合適的空燃比

該發動機電控噴射系統不設置冷啟動噴油器及冷啟動熱限時開關。在啟動工況時，通過發動機電子控制單元（ECU）對噴油時間進行修正，對混合氣進行加濃，在進氣管道與氣缸內形成合適空燃比的可燃混合氣。噴油器在發動機每轉1 r進行異步噴射。該電噴系統在啟動時主要是通過控制噴油器的持續噴油時間來實現對空燃比的控制，它取決于發動機冷卻水溫及自啟動開始累積的轉數、發動機轉速及啟動時間等[3]。

由此可知：水溫傳感器（ECT）、合適的燃油壓力、噴油嘴霧化情況及有無滲漏都將直接影響發動機的啟動性能。此外，發動機燃油蒸發排放系統（EVAP）及廢氣再循環系統（EGR）的不正常工作也會造成空燃比過濃或過稀，從而引起發動機難啟動。

1）水溫對發動機的啟動性能影響很大，所以首先對ECT進行檢測，檢測的傳感器電阻符合標準要求。此外，對ECT線路進行的檢查表明，各連接口可靠，線路良好，因此判斷ECT輸出的信號是可靠的。

2）燃油壓力直接影響噴油量的多少，此外，通過檢測燃油壓力，可以了解供油系統有無滲漏。對燃油壓力進行檢測得到啟動時的燃油壓力為0.27 MPa；怠速時燃油壓力為0.245 MPa（維修標準值為0.226～0.265 MPa）；脫開燃油壓力調節器真空軟管，測得燃油壓力為0.29 MPa（維修標準值為 0.265～0.304 MPa）；而且燃油壓力在熄火5 min內，保持在0.15 MPa以上（維修標準值為5 min內壓力應保持在0.15 MPa以上）。檢測數據均符合規定，只是在進行其他項目檢測時，有一次燃油壓力在5 min內降低至0.11 MPa，當時未加以注意。

3）如果EVAP工作不良，燃油蒸氣進入進氣歧管，會引起混合氣過濃而難以啟動[4]。斷開燃油排放控制系統的軟管，并封住進氣孔防止燃油蒸氣進入進氣歧管，排除了其影響。

4）啟動時如果EGR閥失效，令廢氣進入進氣管，會引起可燃混合氣中氧含量過少而難啟動。拆出EGR閥進行檢查，無卡滯現象，對EGR的真空調節器和真空閥進行檢測，其性能均良好，在檢驗時也斷開進氣管，排除了其影響。

3.2 適當的進氣量檢測

考慮到故障出現的可能為怠速控制閥在特定的條件下關閉旁通空氣通道，引起發動機難啟動，所以調整怠速限定螺釘，設定怠速轉速為1 600 r/min。在啟動時，即使怠速控制閥關閉也有適量的空氣進入，調整后經過3次試驗，著車正常，因此故障并非由怠速控制閥關閉空氣旁通道引起。

3.3 可靠點火的檢測

1MZ-FE發動機點火時由ECU直接控制、各缸獨立點火。首先分別對各點火線圈及火花塞進行檢查，初級點火線圈電阻為0.6～0.8 Ω，次級線圈電阻為4.5～15.2 kΩ，各線圈與外殼之間絕緣良好，外觀良好，火花塞電極為灰白色，周圍無積炭。電極間距為1.15mm，絕緣電阻為10 MΩ以上，外觀良好，以上均符合標準。點火試驗呈較粗的藍火花，說明點火也是可靠的。

4 故障排除及原因分析

經過以上檢查，仍未發現故障的發生部位，問題變得棘手了。再仔細分析發現，在前面檢測中供油壓力有出現偶然卸壓的現象，應該還有疏忽滲漏的地方。

將油管拆下，取出噴油器，在缸外進行加壓滲漏觀察，發現有2個噴油器經過50 s以后，在原吹干的噴油器噴嘴處有油滲出，并已聚集成液滴，找出故障的根源為噴油器滲油。

對噴油器進行全面清洗后再進行滲漏測試，經過5 min，噴油器噴嘴仍是干的，未出現滲油現象，說明噴油嘴良好。重新裝上噴油器，多次著車試驗，一切恢復正常。分析滲油的原因是由于有微小異物卡住嘴不能良好密封而造成的。

由于噴油嘴滲漏是由于微小異物卡住而引起，因此除了清洗噴油器外，還需要清洗泵濾網、燃油濾清器及供油管道等。經過處理后，多次試車沒有發現問題，之后車主使用1年多，一直狀況良好，不再出現此類故障。

綜上可知，當發動機熄火時，由于有異物卡住噴油嘴，引起噴油嘴滲漏，在發動機較熱時很快就蒸發成汽油蒸氣，并經過5～10 min，在進氣管中形成較濃的混合氣，但此時發動機溫度高，滲進的油還不算多，不易造成火花塞濕潤，因此難啟動現象不明顯；再經過十幾分鐘，由于仍然有油壓，噴油嘴繼續滲油并蒸發，在進氣歧管中形成更濃的混合氣，部分汽油蒸氣在進氣歧管內形成小液滴，此時如果啟動發動機，很容易造成火花塞潤濕，引起點火微弱而難啟動，這就是造成發動機熄火后25～60 min難以啟動的最明顯的故障原因；當發動機冷卻以后，油管已經卸壓，汽油的流動性又較差，反而不易浸濕火花塞，因此難啟動故障也不明顯。

5 結論

文章通過對某車發動機啟動故障的檢測和分析，最終確定故障原因為噴油嘴滲漏，經維修后故障排除汽車運行正常。該過程揭示出在現代汽車的維修中，一個故障問題可能涉及很多方面，因此對任何故障做出判斷時，都不能孤立地去考慮問題，需要對汽車各個系統的原理、結構及功能進行深入的理解，才能較快、較準確地進行分析和判斷。