淺談卡羅拉油耗增加故障診斷與排除

阮炳雄

電控汽油噴射系統根據轉速傳感器提供發動機轉速信號，空氣流量計所測量的進氣量，計算出每一個工作循環所需的基本噴油量，并根據氧傳感器傳感器、冷卻液溫度傳感器、點火開關等信號進行噴油時間綜合修正，對噴油量做出精確的控制，所以有提高發動機動力性能，減少燃油消耗，減少環境污染等一系列優點。但若其中有傳感器或其線路有故障則會造成發動機的控制失調，影響發動機的使用性能，造成車輛動力性下降，經濟性能變差，污染大氣環境。

一、提出問題

有一臺07款豐田卡羅拉1.6L轎車，根據車主反映，近一段時間以來感覺車輛的燃油消耗明顯增加，并且排氣管有黑煙冒出，但沒有其它明顯的故障癥狀，且故障指示燈也不亮。

做車輛檢查時，故障指示燈確實不亮，所以電控系統不會有故障碼存在。進行路試時能夠順利起動車輛，加速性能也良好，在怠速及中大負荷等各種工況下發動機未見有抖動現象，但排氣管有輕微黑煙冒出，是明顯的混合氣偏濃所致。

二、分析問題

造成發動機油耗增加，排氣管冒黑煙的故障大致有以下原因：

1.系統油壓過高

2.進氣系統泄漏

3.質量空氣流量計故障

4.氧傳感器故障

5.冷卻液溫度傳感器故障

三、解決問題

（一）油壓測試

連接好燃油壓力表后，啟動發動機，檢測燃油系統的油壓，當發動機怠速運轉時，油壓表的讀數為258kpa，符合原廠怠速標準的要求。從怠速工況到小、中、大負荷，油壓從255kpa上升到了303kpa，也符合原廠標準的要求。拔掉燃油調節上的真空管后，壓力表也穩定在300kpa，證明燃油系統油壓正常。

（二）進氣系統檢查

對進氣系統各管路進行檢查，沒有發現空氣泄漏的地方，起動發動機，沒有氣流的聲音，證明進氣系統正常。

（三）空氣流量計檢測

空氣流量計安裝在進氣總管上，它是一個熱線式空氣流量計，由蓄電池提供12V的電源電壓，其信號電壓與空氣流量成正比例關系，ECM利用其電壓大小來計算進氣體積，以此信號作為噴油量和點火正時的主控信號。起動發動機，用萬用表測量線束連接器各端子電壓，測得B2-3（+B）與B2-4（E2G）之間的電壓始終為12V；測得B2-5（VG）與B2-4（E2G）之間電壓，電壓值在0.2-4.9V之間變化，而且隨著進氣量的增加，電壓值變大。從檢測結果來看，空氣流量計正常。

（四）氧傳感器檢測

卡羅拉采用加熱型氧傳感器，安裝在三元催化器前部，它能檢測廢氣中的氧濃度。空燃比變稀時，廢氣中氧濃度變濃，輸出的電壓信號變低；空燃比變濃時，廢氣中氧濃度變稀，輸出的電壓信號變高，ECM利用此信號作為補充信息，來判斷空燃比是高還是低，并相應調整燃油噴射時間。起動發動機，用萬用表測量線束連接器各端子電壓，測得B15-2（+B）與B15-1（HT1A）之間的電壓始終為12V，測得B15-3（OX1A）與B15-4（E2）之間的電壓為0.45V上下變化，氧傳感器正常。

由于上述的系統或者傳感器都處于正常狀態，那么最可疑就是冷卻液溫度傳感器了，因此對其進行詳細檢測。

（五）冷卻液溫度傳感器的檢測

卡羅拉冷卻液溫度傳感器安裝在發動機冷卻液流的水道中，與冷卻水接觸，用來檢測發動機的冷卻水溫度。冷卻液溫度傳感器的內部是一個半導體熱敏電阻，內部結構是一個負溫度電阻系數的熱敏電阻，溫度特性是冷卻液溫度越低，熱敏電阻阻值越高，輸出信號電壓越高；反之則冷卻液溫度越高，電阻阻值越低，輸出信號電壓越低。冷卻液溫度傳感器的兩根導線都和ECM相連接，一根為接地線，另一根為電源信號線，由ECM提供5V電源電壓，信號電壓根據熱敏電阻的阻值變化而變化，作為冷卻液溫度信號傳遞給ECM，ECM依據該信號以及其他信號調整噴油量。當水溫低時，燃油蒸發性差，供給濃的混合氣，發動機冷機性能得以改善，隨著發動機溫度上升，噴油量減少。

起動發動機，用萬用表測量線束連接器兩端子之間的電壓。冷車時，信號電壓為4.5V，起動發動機讓冷卻液升溫，電壓值應隨著溫度的上升而下降。但奇怪的是，直到發動機完全預熱，而電壓卻只下降到2.5V，而正常時應為1.5～2.0V，顯然有些偏離。為進一步查出故障原因，拔下連接器，測到連接器兩端子B3-2（THW）和B3-1（ETHW）之間的電壓為5V，屬于正常。但觀察連接器，發現端子有生銹現象，這可能是造成電壓值過高的原因。為慎重起見，按照維修手冊要求的拆卸方法把冷卻液溫度傳感器從發動機上拆下來，檢測它在各溫度下的阻值來確定傳感器是否損壞。把插頭鋼片上的銹用沙紙打磨光亮，用壓縮空氣吹干凈后，按照維修手冊的步驟進行檢測，測得當水溫為20℃時，傳感器的電阻值為2.4kΩ，當水溫為80℃時，傳感器的電阻值為315Ω，均符合使用要求。

四、結果

從檢測結果可以看出，傳感器本身并沒有損壞，而是因為接頭生銹而造成接觸電阻變大，使得信號電壓一直不能降到熱機后的正常電壓值。ECM認為發動機沒有達到正常工作溫度，從而增加了噴油量，使得混合氣變得較濃，排氣管冒黑煙，故障原因終于找到。由于傳感器本身沒壞，傳感器與連接器端子上的銹已去除，因此不打算更換冷卻液溫度傳感器，重新插接牢固，起動發動機后，排氣管已不再冒黑煙，故障排除。

現代汽車電控汽油噴射系統都具有故障自診斷功能，當電腦檢測到系統或傳感器有故障時會點亮故障指示燈，但有些傳感器的信號值偏離不很多時電腦則不會點亮故障指示燈。而電控發動機是通過各種傳感器的信號，發送指令給執行器對噴油、點火、怠速、排放等進行精確控制。如果有傳感器的信號偏離，但信號又在正常范圍內，則會造成控制失準，使汽車動力性、經濟性、排放性能變差，喪失電控汽車的優異性能。

現代汽車電控汽油噴射系統的故障診斷應該要正確使用故障診斷儀、示波儀等先進的儀器進行故障診斷排除。

這些應引起汽車同行們的足夠重視和警醒，在保證發動機良好動力性能、節約能源、減少環境污染等方面，我們汽車維修工作者具有義不容辭的責任和義務！