電控發動機故障診斷與維修技術的探究與運用

摘 要：隨著現代電子技術的深入發展和人工智能的不斷突破，汽車電子化程度不斷提升，作為汽車核心的發動機采用的電控系統也變得日益復雜。電控發動機所涉及眾多傳感器、執行元件及高度復雜的電子控制單元（ECU）用以提升汽車的整體性能，為汽車發展注入了新動力，但汽車發動機電子化程度加深的同時也給維修人員帶來了新的挑戰。本文將對電控發動機故障診斷與維修技術層面進行探究，并運用電控發動機故障診斷與維修技術解決常見發動機故障維修實例，總結故障診斷方法，為汽車電控發動機維修人員提供一些值得借鑒的經驗。

關鍵詞：電控發動機 故障診斷方法 常見故障

1 汽車電控發動機概述

電控發動機即發動機電子控制系統，是保證發動機穩定工作，維持汽車平穩行駛的關鍵。發動機電子控制系統主要包括電控燃油噴射系統、電控怠速控制系統、電控點火系統、電控排放控制系統、電控輔助控制系統及隨車自診斷系統，其中電控燃油噴射系統主要由空氣供給系統、燃油供給系統、電子控制系統三部分組成，而為了滿足汽車的性能，需要各電子控制系統相互配合工作。汽車電控發動機工作的基本原理則是利用各種傳感器對發動機的狀態進行檢測，經電控發動機的核心控制元件ECU中的CPU接收傳感器信號、計算、處理、發出指令控制執行元件完成動作，使發動機在不同的工況下均能獲得合適的混合氣當量比，以滿足汽車達到合適的發動機轉速。

2 汽車電控發動機的故障特點及常見類型

2.1 故障特點

汽車發動機對其本身的故障有一定的預警提示功能，讓故障診斷流程上能夠取得一定優化，結合檢測方法對故障進行處理，總體上整個故障診斷流程相對容易。但汽車電控發動機內部大部分是對外部高溫或高濕環境較為敏感的電路系統，且電控技術更新換代快，對維修人員在電控運行原理和維修技術層面也有較高的要求。這就決定了汽車電控發動機具有整體故障診斷流程相對容易、外部環境影響因子大、對維修技術人員技術水平與學習能力要求較高的故障特性。

2.2 常見故障類型

電控發動機外部環境影響因子大的故障特性決定了其在使用過程中常有線路故障、電子元件壽命有限及擊穿的問題存在。這三類問題作為汽車電控發動機的常見故障，其中線路故障主要包括腐蝕、接觸不良、顛簸部位脫落等，而元件壽命的長短與是否會被擊穿和使用環境更為息息相關。比如發動機若長時間處于高溫狀態下或長時間不進行深度清潔，高溫會加速電子元件的老化，灰塵會進入電子元件內部影響其性能，縮短其使用壽命，并且某個元件的故障或發動機長時間過熱會使得其中的電子元件容易出現過熱或電壓過大的情況，在達到一定程度時就會出現元件擊穿故障。所以針對這三類常見故障維修人員需要先從線路故障入手，再進一步排除可能的電子元件故障。

2.3 故障檢測方法

2.3.1 隨車自診斷系統

現如今，汽車發動機電子控制系統都有自檢功能，即隨車自診斷系統，它能在汽車行駛過程中持續監測各電子控制系統的工作狀況，能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內部的隨機存儲器中，并通過汽車儀表上的故障指示燈將故障顯示出來。自診斷功能所反饋的信息并不能全面、精準的指出故障位置，一般只做初步的診斷和參考，具體故障原因還需深入檢測[1]。

2.3.2 儀器診斷方式

儀器診斷方式是在隨車自診斷系統的基礎上實施的故障檢測方法。上文所述，隨車自診斷系統能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內部的隨機存儲器中，并通過汽車儀表上的故障指示燈將部分的故障顯示出來，但并不能全面、精準的指出故障位置，所以需要儀器加以診斷，通過汽車故障診斷儀接入自診斷系統的OBD接口，從中讀取隨機存儲器存儲的故障代碼及實時監測發動機運行情況，通過解讀故障代碼、數據流監測、動作測試等方式來縮小故障范圍，再通過汽車專用萬用表、示波器等儀器來精確故障位置。儀器診斷方式是最為便捷的診斷方式，精準度較高的同時可以在不拆卸汽車零部件的情況下查找故障點，避免了維修工作時出現對故障車輛的二次損傷。

2.3.3 人工診斷方式

人工診斷的主要方式在于直觀診斷法，通過“問、聽、看、聞、摸、試”等方法來掌握故障現象，配合自診斷系統、儀器診斷明確故障點，再使用汽車專用萬用表、示波器等儀器進行檢測并排除故障。儀器診斷的方式優點在于便捷、高效，但在發生特殊的發動機故障情況下，無法做出較好的應對，例如有些執行元件的故障一般使用數據流的監測、動作測試等方式，需配合人工的甄別和檢測，即便通過儀器的使用能有效進行故障的診斷，但每個儀器自身所針對的故障類型有限，如果僅使用電子儀器對汽車電控發動機系統進行檢查，那么必定會消耗大量的時間與人力成本。因此，作為傳統診斷故障的人工診斷方法，能有效彌補汽車自我診斷系統及企業診斷系統在電控發動機系統故障診斷過程中的短板[2]。

3 汽車電控發動機常見故障維修與案例分析

3.1 汽車電控發動機常見故障維修

汽車電控發動機常見故障主要包括發動機怠速不穩、發動機加速無力、發動機無法啟動等。其中發動機無法啟動故障的檢修應結合故障現象排除起動機和蓄電池故障，若無故障則進一步排查電控發動機無法啟動的故障原因。結合故障現象和相關檢修知識借助故障診斷儀從點火系統、進氣系統、燃油供給系統及電控部分入手排故，對發動機進行點火測試并對點火裝置進行相關檢測，同時對發動機進氣管道連接處進行認真檢查防止出現連接不暢造成的內部壓力泄露的情況，另外還應對燃油壓力、燃油泵及噴油器信號等進行進一步檢查以分析確定發動機無法啟動的具體原因，并針對問題一一排除解決故障。

發動機怠速不穩主要是由于燃油系統和進氣系統存在故障造成的怠速不穩。燃油系統故障的主要原因包括噴油器故障和燃油系統壓力不足，而造成進氣系統故障的主要原因包括進氣閥門泄漏，或連接不暢和怠速閥開度不符合實際情況。首先，針對噴油器故障可以通過觀察噴油器是否堵塞或滴漏的現象，若有則對其進行清潔或更換。若測得燃油系統壓力不足則需清理燃油濾清器或進行燃油泵安全閥彈簧的更換，以保證油濾網通暢且汽油有足夠能量釋放。其次，針對進氣系統故障，應安裝進氣流量傳感器對內部空氣密度進行監測并根據情況清理節氣門和進氣道保證進氣通暢，以穩定發動機轉速。

發動機加速無力常發生在發動機高轉速階段時，排氣管發出“突突”聲，具體情況表現為踩加速踏板時發動機提速慢或轉速下降[3]。其根本性原因在于混合氣濃度失衡、點火性能和密封性出現問題。因此一方面需要對點火裝置進行對于跳火電壓和點火正時檢測，一旦發現問題即對點火系統進行維修，進行點火正時的調整、清潔或更換點火裝置以穩定點火電壓；再測量各缸高壓線的電阻數據，對各缸火花塞進行檢修，保證點火裝置的可靠性。另一方面，需要檢查進氣管的真空度及漏氣情況，對進氣歧管壓力傳感器（MAP）和節氣門位置傳感器（TPS）進行電壓波形監測，若其波形數據與實際加速情況不符則應對其進行更換；同時對廢氣再循環系統（EGR）的工況和加速時混合氣濃度進行檢測，對比標準制定解決方案以排除發動機加速無力的故障。

3.2 汽車電控發動機故障診斷與排除案例分析

3.2.1 發動機無法啟動故障

故障車輛為2012款1.6L排量的豐田卡羅拉，發動機型號為1ZR，故障現象為起動機初步判斷完好，油、電充足，發動機卻無法正常起動。故障診斷與維修流程如圖1。

如圖1所示，通過診斷儀器的檢測就能很好的反饋出故障點，最終更換ECU連接器，重新連接接地線，汽車正常啟動，故障得以排除。通過上述診斷與維修過程可以發現，發動機無法啟動故障所涉及的因素較多，故障排除較為繁瑣，需要有維修經驗和清晰的診斷思路，所以在應對復雜故障時，如果能夠遵循一些故障診斷的基本原則，就可以彌補經驗上的缺失，幫助我們明確診斷思路。

3.2.2 發動機怠速不穩

故障車輛為桑塔納2000GSI型轎車，故障現象為發動機怠速不穩，發動機怠速轉速過高，時常處于900r/min-1000r/min。故障診斷與維修流程如圖2所示。

因為故障車輛怠速轉速未出現低于基本怠速設定，所以可以排除油氣泄露的基本情況。如圖2所示，最后更換噴油器后重新著車，怠速穩定在750r/min，故障排除。發動機怠速不穩的故障原因還有很多，而圖2所示故障與圖1所示故障的本質區別在于，發動機怠速不穩的故障原因較多是由汽車的基本參數錯誤和執行元件工作不良所引起的，沒有出現很明顯的系統部件損壞，這時儀器診斷所能作為的/f24Kdk2TMinW9R0vzVcjvxS8Zygci/DUZp7MJ6MTIg=依據較少，需要依賴人工的檢測與甄別，才能準確、迅速的找到故障點。

3.2.3 發動機加速無力

故障車輛為豐田皇冠3.0轎車，故障現象為發動機最高轉速不到3000r/min，減速后怠速不穩，再次加速時伴隨有抖動現象。故障診斷與維修流程如圖3所示。

發動機加速無力其根本性原因主要在于混合氣濃度失衡、點火性能和密封性出現問題，如圖3所示，最后調整及更換節氣門位置傳感器后，故障消失。通過檢測排放的情況可以反映出混合氣濃度的情況，這是針對混合氣濃度判斷的常用方法，值得一提的是，通過尾氣分析儀檢測排放情況也可以反饋出混合氣濃度是否失衡，不同的檢測儀器可以達到相同的效果，要求維修人員熟練使用相關儀器，相互配合驗證，達到更加效率、準確的維修水平。

4 電控發動機故障診斷與維修技術的挑戰與展望

隨著電控系統的不斷升級和復雜化，電控發動機故障診斷與維修技術也面臨著諸多挑戰。首先，故障診斷需要更加精準和高效，以適應快速變化的故障類型和位置。其次，維修技術需要更加先進和智能化，以提高維修質量和效率。此外，還需要加強維修人員的技術培訓和知識儲備，提高他們應對復雜故障的能力。在迎接挑戰的同時也希望電控發動機故障診斷與維修技術將朝著更加智能化、自動化的方向發展。通過引入先進的傳感器、控制器和通信技術，實現對發動機系統的實時監測和遠程控制。同時，借助大數據和人工智能技術，對發動機故障進行預測和分析，提前預防故障的發生。此外，隨著新能源汽車的快速發展，電控發動機故障診斷與維修技術也將面臨新的挑戰和機遇，需要不斷創新和完善。

5 結語

電控發動機故障診斷與維修技術是汽車維修行業的重要組成部分，對于提高汽車維修水平和服務質量具有重要意義。通過深入探究電控發動機故障診斷與維修技術的應用和探究，可以為汽車維修行業的發展提供新的思路和方法，推動行業技術水平的不斷提升。同時，也需要加強維修人員的技術培訓和知識儲備，提高他們的綜合素質和應對復雜故障的能力。

參考文獻：

[1]吳筱岑.汽車電控發動機系統故障診斷與維修技術分析[J].內燃機與配件，2021（08）：149-150.

[2]劉瑞芬，趙明.汽車電控發動機系統故障診斷與維修技術探討[J].內燃機與配件，2023（04）：76-78.

[3]吳雅坤.電控發動機的檢修方法及常見故障的排除[J].時代汽車，2023（17）：145-147.