南京/趙寶平 郭小紅
東南富利卡發動機加速無力
南京/趙寶平 郭小紅
故障現象:一輛2004年5月產DN6481富利卡車搭載4G64S4M 2.0L 16氣門多點噴射電控汽油發動機和五速手動變速器,行駛里程約220000km,該車因發動機加速無力而進廠報修。據駕駛人陳述,該車因加速無力故障曾在其他汽修廠檢修過,已更換過火花塞、點火線圈、分電器、氧傳感器、電動燃油泵等;節氣門、噴油器也曾拆下清洗過,空氣流量傳感器也曾試換過,但故障依舊。
故障分析:造成電控汽油發動機加速無力的可能因素有:汽缸壓縮壓力不足、空氣流量傳感器及其線路故障、曲軸位置傳感器及其線路故障、燃油系統燃油壓力不足、燃油品質較差、噴油器霧化不良、點火線圈故障、點火正時有誤、燃油壓力調節器故障、火花塞工作不良、三元催化器堵塞、發動機ECU故障等。
故障診斷:接車后,本著由簡到繁的原則對故障展開檢查。首先,對故障現象進行了驗證。打開點火鑰匙至ON擋,觀察發動機故障燈是否能夠正常點亮,經檢查發動機故障燈能夠正常點亮,將發動機啟動著車,發動機故障燈能夠正常熄滅,由此可以說明發動機電控系統相關傳感器或執行器與發動機ECU能夠正常通信。緩慢給發動機加速,發動機轉速慢慢能夠提升,但給發動機急加速,發動機會出現加速無力現象(感覺像供油不足似的),甚至會有自動熄火的癥狀。
由于該車此前已在其他汽修廠檢修過,曾更換過很多部件,如火花塞、點火線圈等,故點火線圈與火花塞等部件不作為檢查的前提。懷疑點火正時有誤或汽缸壓縮壓力不足而導致該車發動機急加速無力甚至有熄火的征兆,通過一番檢查,確認汽缸壓縮壓力正常、點火正時無誤后,借助元征X-431電腦診斷儀對發動機電控系統進行了相應檢測,讀取故障碼,故障碼為:12—空氣流量傳感器系統故障,14—節氣門位置傳感器系統故障,22—曲軸轉角傳感器系統故障,41—噴油器系統故障。清除故障碼,上述故障碼均能夠清除;讀取發動機怠速時的數據流,各項數據流分別為: 氧傳感器0~19mV之間變化,空氣流量傳感器31.25Hz,空氣溫度傳感器17℃,節氣門位置傳感器644mV,蓄電池電壓14.153V,曲軸信號OFF,冷卻液溫度傳感器78℃,曲軸轉角傳感器875r/min,大氣壓力傳感器100kPa,怠速位置ON,動力轉向開關OFF,空調開關OFF,限位開關N/P,燃油噴射時間2.3ms,點火提前角BTDC 13°,怠速控制步進電機15 STEP。發動機怠速時的數據流分別如表1、表2所示。
根據上述發動機怠速時的數據流觀察,發現唯有氧傳感器信號電壓以及怠速控制步進電機數據不夠正常,氧傳感器信號電壓始終在0V和19V兩個數據之間徘徊,按理來說,氧傳感器信號電壓始終偏低或氧傳感器處于不工作(0V)狀態,發動機混合氣應該處于較濃狀態,燃油噴射時間應變長。而在該車發動機緩慢加速過程中發現空氣流量傳感器、空氣溫度傳感器、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、曲軸轉角傳感器、點火提前角、怠速控制步進電機的相關數據幾乎都能隨發動機轉速的變化而變化,但燃油噴射時間數據流變化幅度比較偏低,大約維持在2.0~3.7ms之間,懷疑燃油系統壓力不足。

表1 發動機怠速時數據流(1)

表2 發動機怠速時數據流(2)
于是,接上燃油壓力表對系統燃油壓力進行檢測,將發動機啟動著車,觀察發動機怠速時的燃油壓力表指針所指示的燃油壓力為300kPa左右,發動機急加速時燃油壓力表指針讀數有所下降,大約下降至190kPa及以下,用鉗子捏住回油管,燃油壓力迅速回升,發動機加速性能馬上好轉,說明該車燃油壓力調節器已損壞。
故障排除:更換一臺新的燃油壓力調節器,發動機啟動著車后加速通暢,怠速平穩,隨著發動機加速性能的改善,以及發動機冷卻液溫度的上升,氧傳感器數據流及怠速控制步進電機數據流也恢復至正常值,氧傳感器信號電壓能夠在0~900mV之間變化不停,而怠速控制步進電機數據在發動機怠速時維持在25~29 STEP之間。
燃油壓力調節器功用、結構原理與就車檢查。
(1)功用:燃油壓力調節器的作用是調節燃油總管與進氣歧管間的壓力差,使其保持一恒定值,一般為250~320kPa。
(2)結構原理:燃油壓力調節器結構如圖所示。電控汽油噴射系統中的燃油壓力調節器一般安裝在燃油總管上,由金屬殼體構成,內部由橡膠膜片、閥門、彈簧室和燃油室構成。彈簧室內裝有一個帶預緊力的螺旋彈簧,它作用在膜片上;一根真空軟管連接至進氣歧管;燃油室與供油總管相通。
當燃油總管的燃油進入燃油室,其油壓超過預定值時,即進氣歧管真空度增加,此時燃油壓力將膜片向上頂,克服彈簧力,使閥門打開,燃油室內過剩的燃油經回油管流回油箱中,油壓減少;當油壓低于彈簧力與進氣歧管壓力之和時,閥門關閉,油壓升高。因此,當進氣歧管真空度改變時,燃油壓力也會發生改變。燃油壓力的變化由以下公式確定:
燃油壓力=250 kPa + 進氣歧管真空度(負壓力)
當燃油泵停止工作時,在膜片彈簧的作用下,使閥門關閉,這樣,油泵內的單向閥和壓力調節器中的閥門使油路中的殘留壓力保持不變。

燃油壓力調節器結構圖
(3)油壓調節器的檢查:燃油噴射系統油壓調節器的檢查包括兩個方面。
①檢查燃油系統油壓:當蓄電池電源電壓正常,將油壓表連接到燃油管路上,啟動發動機并怠速運行時,油壓表壓力額定值應為250~300kPa 左右;當突然加大節氣門開度時,油壓表壓力應迅速增大到320kPa 左右;當拔下油壓調節器上的真空管時,油壓表壓力必須升高到320kPa。如油壓不符合上述規定,說明供油系統有故障,應予以檢修或更換有關部件。導致油壓過高的原因是油壓調節器損壞,應予以更換新件。導致油壓過低的原因是油管接頭或油管漏油、燃油濾清器堵塞、蓄電池電壓過低或油壓調節器損壞等。
②檢查燃油系統的密封性能和保壓能力:當蓄電池電源電壓正常,啟動發動機并怠速運行,使油壓表壓力達到250kPa ,斷開點火開關,等待10min后,油壓表壓力必須高于200kPa。如果燃油壓力低于200kPa,則再次啟動發動機并怠速運行,使油壓達到額定值后,斷開點火開關,并用鉗子夾住回油管,同時觀察油壓表壓力,等待10min后,如表壓力高于200kPa ,說明油壓調節器失效,應予以更換。否則可檢查燃油泵和燃油濾清器,在發動機停機后,檢查燃油壓力應能夠保持在規定值至少5min,否則說明噴油器存在滲漏,將會導致發動機混合氣過濃。
故障總結:燃油壓力調節器損壞確實將會影響到燃油系統的壓力,燃油系統的油壓對混合氣濃度有著直接的影響,因此,在排除電控汽油發動機加速無力故障時,有必要對發動機燃油系統壓力進行檢測。其實,本案例就是一個典型的燃油壓力調節器損壞而導致發動機混合氣較稀的現象,致使發動機急加速時無力,甚至有自動熄火現象。