別克英朗發動機排氣冒黑煙故障維修與分析

紀文煜

摘 要：本文中所涉及到的案例是上汽通用別克英朗轎車行駛了一萬多公里后，客戶反應耗油量急劇上升，并且尾氣排放大量黑煙的現象，并且前后4次進廠返修的典型維修案例，本維修案例在上汽通用所有車型序列里實屬罕見，但維修過程和結論值得探討研究。本文將整個故障的診斷分析和排除過程以及相關零部件的更換介紹給大家以供參考。

關鍵詞：尾氣 故障判斷 檢修

中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0117-02

在當代生活中，汽車已經成為家庭生活和人類發展的必需品，從售價一兩萬的個人經濟型轎車到成百上千萬的豪華轎車，汽車自誕生之日起注定是改寫人類歷史的一樣必需品。眾所周知現如今發動機都是由各個模塊和傳感器間的數據匯總到發動機控制模塊（ECM）后控制進氣、噴油、做功、排氣的，一旦有模塊或傳感器數據紊亂發動機的所有工作都會出現錯誤，本文中所提到的發動機正是由于這種故障導致車輛油耗驚人排出大量夾雜碳顆粒的尾氣，簡單描述可以表達為：發動機因為傳感器故障導致給出了錯誤信號導致進氣量過大，噴油量過大，同時一號氧傳感器也出現故障測得尾氣排放量正確，最后經過技術人員的研究在更換大量部件后問題解決。

1 車輛故障現象分析與排除

1.1 初期故障現象及檢修

據別克英朗客戶反應，車輛行駛11487km時，車輛電腦顯示百公里油耗激增到14L（平時顯示為百公里油耗8L左右），且尾氣排放偏黑。同時客戶還反應車輛平時都是城市道路使用，近期山路使用偏多。

根據客戶描述，首先檢查發動機故障燈，并未被點亮，并且使用通用專用診斷儀GDS也并未發現異常，然后對空氣流量傳感器工作進行測試，測試結果顯示為空氣流量傳感器低電壓。

為了進一步確認故障，工作人員對該車輛進行路試。在路試過程中車輛出現抖動和發動機故障燈亮起，繼續使用GDS檢測，顯示車輛新增進氣系統、排氣系統、噴油系統等故障碼，結合客戶反應近期在山區做工程，燃油品質很難保證，所以懷疑一系列故障可能由燃油問題而引起。征得客戶同意后對油箱進行了拆解，并對汽油進行取樣和正規汽油樣品比對，發現明顯有差異。

通過觀察車內提取汽油明顯雜質過多呈紅色，而正規汽油呈金黃色，因此斷定車輛的故障和燃油有直接關系。隨后對車輛燃油管路、噴油嘴、三元催化進行了免拆解清洗，同時將油箱內剩余燃油進行了安全無害化處理，清潔油箱后加入了正規汽油。

因排氣冒黑煙，會對前氧傳感器造成損害從而會影響燃油閉環控制，使油耗增加。所以對前氧傳感器進行拆解檢查，檢查后發現氧傳感器表面被積碳覆蓋，由于氧傳感器無法進行清洗只能更換，考慮排氣冒黑煙會影響噴油器，所以對噴油器進行清洗。

檢修完畢后對車輛進行了10km路試，檢查后車輛故障解除。

1.2 車輛第二次故障診斷與檢修

車輛行駛3000km后，又出現同樣的故障。為了能徹底排除故障，4S店給車主準備了替換車輛。因該車還在質保期內，所以根據車輛故障現象分析排查可能的受損部件。

由于前期已經更換了前氧傳感器，所以考慮車輛三元催化器在這過程中應該會有損壞，拆除三元催化器，檢查發現因尾氣中夾雜大量顆粒導致三元催化基本喪失使用功能，因擔心尾氣無法正常排出造成發動機受損，所以更換了三元催化器。

更換完三元催化器后又繼續上一次的發現檢查了空氣流量傳感器插頭的供電電壓線，發現和上次一樣仍然是7V，于是又根據電路圖檢查共用該電源的其他部件插頭，發現其他插頭也多數是7V。當檢查到進、排氣VVT電磁閥的時候發現插頭上居然有大量油漬，正常情況下發動機線束和VVT電磁閥的插頭部位是絕對不允許出現任何液體的，所以懷疑該處油漬是引起該處冒黑煙的直接原因。因此，維修人員對VVT電磁閥插頭的油漬進行了處理后，對車輛進行了50km左右的路試，車輛故障沒有再次發生，故障解除。

維修結束后對上述故障做了分析，車輛的故障是由以下幾點引起的。

（1）車輛的VVT電磁閥插口被認為涂抹或加注廢機油導致發動機線路故障，因為廢機油本來屬于液體而且廢機油內有很多雜質所以導致發動機線束電壓過高。

（2）供電線束高電壓后導致空氣流量傳感器高電壓信號紊亂，給發動機控制模塊高進氣流量數據，使發動機模塊命令噴油量加大，噴油量加大后但節氣門（節流閥）開度還維持在1°～5°之間也就導致進氣量欠缺，因而導致混合比過濃無法充分燃燒，最終導致車輛抖動排出大量黑煙。

（3）因為尾氣內夾雜大量未被燃燒充分的碳顆粒導致前氧傳感器被阻塞導致損壞，同時碳顆粒堆積在三元催化將其堵塞嚴實最終導致三元催化器也損壞。

由于本次考慮到車輛發動機線束是被涂抹了機油影響不會太大所以本次維修主要是對有油漬VVT電磁閥插頭進行了清潔，同時建議客戶行駛過后再觀察。

1.3 車輛最終故障的診斷與排除

車輛一個月后故障再次出現，檢查進排氣VVT電磁閥上又出現了油漬，而且這次發動機控制模塊和氧傳感器接頭也出現了油漬，根據這些情況來分析，車輛先前的油漬絕對不是人為涂抹和加注的，經過漏點查找最后確定油液是從VVT電磁閥出滲出，因為VVT電磁閥在工作時，VVT電磁閥是一個控制油壓的調節閥，發動機控制模塊給予VVT電磁閥脈沖電流來可控制油壓調節閥向VVT驅動器接近角或遲閉角油道供油，因此VVT電磁閥在工作時是高油壓通過的，又因為發動機控制模塊和氧傳感器接頭離VVT電磁閥較近，所以發動機控制模塊和氧傳感器接頭也出現了油漬。

鑒于車輛在質保期內，對于該故障可能引起損壞的部件進行了更換。更換了進、排氣VVT電磁閥，前氧和后氧氧傳感器，三元催化器，空氣流量傳感器，并對發動機線束插頭進行清洗。通過回訪得知后續車輛使用正常油耗也控制在每百公里8L以內，同時車主對上海通用和店方的解決態度也很滿意。

2 車輛更換部分配件名稱及損壞誘因分析

在上述四次維修過程中，更換了部分發動機配件，下面結合故障和各部件的工作原理分析一下為何要更換這些配件和這些配件為何在該故障下會損壞。

2.1 氧傳感器

車輛為獲得高排氣凈化率，降低排氣中一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。如果氧傳器有故障使輸出的電動勢不正常，電腦就不能精確控制空燃比，所以氧傳感器還能彌補由于機械及電噴系統其他件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統中唯一有“智能”的傳感器。

本文案例中的車輛一直收到空氣流量的高信號，噴油量加大，使得混合氣變濃，加之本文案例車輛所用油品質量比較差，使得燃燒不充分粉塵變多，導致氧傳感器發黑堵塞的現象頻發。

2.2 三元催化

本文案例中，車輛故障初期由于某些燃油品質較差，燃油中含有硫、磷以及所使用的抗爆劑MMT中含有錳，這些化學成分在燃燒后隨著廢氣的排出，會在氧傳感器表面和三元催化器內部形成化學絡合物。另外，由于駕駛員的不良駕駛習慣，或者長期行駛在擁堵路面，發動機經常處于不完全燃燒狀態，會在氧傳感器和三元催化器內形成積炭。此外，國內很多地區使用乙醇汽油，這種汽油有很強的清洗作用，會將燃燒室內的積垢清洗但不能分解燃燒，因此隨著廢氣的排放這些污垢也會沉積在氧傳感器表面和三元催化器內。正是由于上述諸多因素分析，使得本文案例中的車輛在行駛一段里程后，除了會在進氣門和燃燒室內產生積炭外，還會造成氧傳感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及廢氣循環閥被沉積物阻塞卡滯等故障，造成發動機工作不正常，造成油耗增加、動力下降和尾氣超標等問題。

2.3 空氣流量傳感器

電子控制汽油噴射發動機為了在各種運轉工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測定每一瞬間吸入發動機的空氣量，以此作為發動機控制模塊計算噴油量的主要依據。如果空氣流量傳感器或線路出現故障，發動機控制模塊得不到正確的進氣量信號，就不能正常地進行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發動機運轉不正常。本文案例車輛中的空氣流量計一直接收到7V的錯誤高電位信號，該信號傳給ECU，而ECU給予的信號是加大噴油量。由于噴油量增大，使空燃比變濃，加之燃油品質較差，燃油不充分使得尾氣排放超標，冒黑煙。

3 結論

3.1 維修判斷分析

本次維修故障實屬罕見，維修初期因主要將故障集中在油品上導致了誤判，但提取的油品樣本也確實暴露出來了問題。本次案例中的客戶來店返修4次才把車輛問題解決，由此帶給我們反思的是：第一，判斷故障不能全靠經驗維修，一定要充分分析各方面可能存在的故障原因；第二，維修人員對于電路的運用也至關重要，如果沒有后期使用萬用表測量，維修工期可能會更久。

3.2 維修工具的使用

本文案例分別用到了GDS全球診斷平臺和Fluke78汽車專用萬用表，本文中提到的GDS有很強大的功能性，在此平臺上不僅能看到故障，而且各傳感器數據也都會體現。第一次進站時車輛的進氣流量傳感器已經出現了故障而且電阻過大，進氣流量數據有誤，但維修人員認為是氧傳感器故障導致的連鎖反應，所以更換氧傳感器后消除故障碼就進行了竣工，而在最后兩次維修，技術小組不但仔細審視了各傳感器數據，又使用了專用萬用表進行了電流、電壓、電阻、通斷等一系列測試后找到了根源，可以說如果先期就使用全球診斷平臺和專用萬用表，故障也會較早的發現。

本人作為一名高職汽車專業教師，通過掛職鍛煉的一次經歷，深刻感受到，平時在進行教學時需要加強對學生發現問題和解決問題能力的培養，提高學生綜合職業素養，進一步提高學生故障診斷與排除的能力。

總而言之，遇到故障，維修人員需要通過認真分析、判斷、推理過程，才能夠盡快將故障排除。

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