一辆行驶里程超21.6万km,发动机型号为K24Z2的2006年广州本田雅阁2.4L轿车。客户反映:最近几天每次启动3-4次车才能着车,早晨启动车辆特别困难,于是把车辆放在车间检修。
故障诊断:
1.故障现象确认
接车后,启动车辆,有时7~8s可以着车,有时需要启动3~4次才能着车,检查仪表上的发动机故障报警灯没有报警,用道通708诊断仪检查发动机控制单元,没有故障码存储。在早晨和冷车启动时,为了避免因长时间停放,汽油泵止回阀泄压,使燃油系统压力低,导致混合气过稀,车辆不易启动,维修技师在启动前开关点火开关2次,先让燃油泵运转2次建立油压后再启动,启动困难现象依旧;在热车时启动,先将加速踏板踩到底再进行启动,使之进入清缸断油程序,避免启动时混合气过浓,导致火花塞淹缸,但仍启动困难。
2.原因分析
1)发动机点火系统元件故障车辆早晨冷启动时面临的问题就是低温,燃油雾化不良,需要更高的点火电压及点火能量。点火线圈(内部放大器电子元件)老化、点火线圈匝间短路、高压护套漏电都不能产生足够强度的高压火花;火花塞积碳过多、火花塞电极烧蚀或点火间隙变大,都会引起点火能量降低,导致车辆启动困难。
2)进气歧管绝对压力传感器(MAP)故障—进气歧管绝对压力传感器监测进气压力的变化并把它转化为电信号传给发动机控制单元,作为决定基本喷油量的重要依据之 一,如果传感器有故障存在,发动机 会出现加速不良或启动困难现象。
3)发动机进气系统故障—节气门之后进气道和进气歧管漏气,有额外的空气进入,导致可燃混合气过稀;发动机进气道、进气门积碳和燃烧室的积碳过多,启动时喷出的燃油会被积碳大量吸收,使启动时的混合气过稀,导致车辆不易启动,吸附在积碳上的燃油饱和后又会使混合气变浓,造成发动机的可燃混合气时稀时浓,使车辆不易着车启动困难。
4)发动机燃油系统故障—燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响,燃油滤清器堵塞、燃油压力调节器失调、燃油泵止回阀关闭不严、燃油泵控制电路出现故障,都可以导致燃油系统压力不正常;喷油器内部胶质和积碳过多也会造成喷嘴堵塞或关闭不严,不能正常喷射或无燃油喷入
气缸,导致发动机启动困难。
5)发动机冷却液温度传感器(ECT)故障—正常情况下在冷车时,发动机控制单元会控制进行冷启动加浓。如果冷却液温度信号中断或失真,控制单元识别不到实际的冷却液温度信号,会启用替代值,使混合气过稀或过浓与实际需要有偏差,导致发动机油耗增加、怠速学习能力差、排放中有害气体增加及启动困难等现象发生。
6)发动机气缸压力不足—气缸压力是发动机顺利点火着车的主要条件之一,本田发动机气缸压力标准值为1230kPa,最小值930kPa,气缸压缩力低于限值,可以导致发动机动力下降、行驶无力、加速不良或启动困难。
7)氧传感器故障—氧传感器安装在排气管前段,作用是检测废气中氧气的含量,并向发动机控制单元发出反馈信号,来修正喷油持续时间,进而将空燃比控制在理论值附近,配合三元催化器更好的控制排放。
8)三元催化器堵塞—三元催化器由载体、催化剂涂层、隔热防震垫层、壳体和连接管组成。隔热防震垫层保护并支撑着载体,垫层松动、脱落或三元催化器堵塞都会造成排气不畅。同时,进气歧管真空度下降,由于进气量由绝对压力传感器检测,而导致混合气偏浓,燃烧不完全,在排气管内进行二次燃烧,促使三元催化器温度升高,加剧三元催化器的堵塞。
3.逐项检查
1)检查发动机点火系统元件
首先检查点火线圈,无损坏或漏电现象,检查高压火花,在启动时有呈蓝白色的高压火花,说明点火线圈没有问题;再拆下4个火花塞检查,火花塞电极间隙1.0mm,中央电极发黑,说明混合气偏浓。
2)检查进气歧管绝对压力传感器(MAP)及线路
进气歧管绝对压力传感器安装在节气门体上,首先测量进气歧管绝对压力传感器与发动机控制单元之间的线束及工作电压是否正常。拔掉传感器上的3芯接头,将点火开关打到“ON”挡,测得1#与2#、2#与3#号端子之间的电压都在4.8V左右(标准值5V)。可以证明传感器线路和供电没有问题,交叉验证1个进气压力传感器,启动困难现象没有改变。
相关资料:2006年广州本田雅阁原厂维修手册
3)检查发动机进气系统
检查进气歧管无漏气,检查真空软管无脱落或连接不良情况,检查制动真空助力器无漏气现象。拆下节气门检查,节气门有轻微脏污,用化油器清洗剂清洗节气门。拆下进气道和进气歧管检查进气门积碳是否过多,检查结果进气道和进气门头部非常干净、没有积碳,排除了进气道和进气门积碳过多影响的启动困难。
4)检查发动机燃油系统
检查燃油系统压力。把燃油压力表连接在燃油导轨上,打开点火开关,不启动状态测得燃油压力为320kPa(标准值320~370kPa),关闭点火开关15min后检查燃油保持压力,压力为190kPa,发动机运转时压力260kPa(标准值260~310kPa)。燃油压力和保持压力的测量结果均在正常范围内,说明燃油泵控制电路工作正常,燃油泵止回阀能够关闭,喷油器无渗漏现象。在喷油器连接器处用LED试灯测试喷油控制信号,启动时LED灯闪烁,说明发动机控制单元输出的喷油信号已到喷油器。检查4个喷油器的喷油量及雾化情况,拆下燃油导轨及喷油器,用超声波喷油器清洗机清洗喷油器。在清洗过程中检查喷油器的喷射工况及在设定时间内的喷油量,都符合要求,4个喷油器都没有滴油现象,而且雾化良好。
5)检查发动机冷却液温度传感器(ECT)及线路
在发动机冷却液温度80℃时,测量ECT传感器2端子之间的电阻值为380Ω(标准值200Ω~400Ω),传感器阻值在正常范围。在接通点火开关时,测量ECT传感器线束一侧2端子之间电压为5.0V(标准值约5V),排除了冷却液温度传感器线路断路或信号失真导致混合气过稀或过浓造成的启动困难。
6)测量发动机气缸压力
拆下各缸火花塞,进行缸压测试,测得数据如下:1缸压力为1100kPa、2缸压力为1100kPa、3缸压力为1120kPa、4缸压力为1100kPa。标准值为1230kPa,最小值930kPa,测量结果4个气缸压力都在正常范围。但是测量时发现与以往的测试不同,4个气缸压力都是从400kPa -600kPa-800kPa-1000kPa,一个台阶一个台阶往上涨,说明发动机转动得不均衡。分析蓄电池电力不足或启动机单向离合器打滑,可以导致发动机转动不均衡现象。对蓄电池正极、负极和车身搭铁线的所有搭铁点紧固并清理。测量蓄电池电压为12.4V ,启动机运转时电压为9.6V,蓄电池电压及启动电压都在正常范围,发动机转动得不均衡现象没有排除,分析是排气不畅或三元催化器堵塞。
7)检查氧传感器
在检查发动机故障过程中,发动机故障灯点亮,用诊断仪检测有1个氧传感器故障码—P0141,可以清除。
读取数据流来确定氧传感器是否工作,读取氧传感器信号电压,读数在0.45V左右不变化,再检查氧传感器供电,有12V电压,供电正常说明传感器内部已经损坏。拆下氧传感器发现传感器已经变形(如图1所示),分析是三元催化器载体松动,排气压力推动载体移动把氧传感器撞弯,引起发动机故障报警灯点亮。
8)检查三元催化器
将车辆举升,检查排气管及三元催化器外表无磕碰及变形现象,用橡胶锤检查三元催化器,能听到三元催化器内有“克啦、克啦”的响声,表明三元催化器内部载体有松动现象。拆开排气管与三元催化器之间的连接法兰,启动发动机,顺利着车,加速极为顺畅。拆下三元催化器检查,发现三元催化器内部载体的孔隙全部堵塞(如图2所示),排气压力推动载体移动,造成排气间歇堵死,同时导致发动机启动困难现象。
故障排除:更换三元催化器和氧传感器,换上新的三元催化器及排气管接口垫,启动发动机顺利着车。清除故障码,检测氧传感器数据正常了,用废气检测仪检测尾气,所测数据符合排放要求。3天后回访用户,没有再发生启动困难现象,三元催化器堵塞导致的车辆启动困难故障彻底排除。
故障总结:该案例是由于三元催化器堵塞,造成的排气不畅,引起车辆启动困难故障。最终导致三元催化器堵塞的根源是燃油质量,由于使用不合格的燃油,极易导致三元催化器堵塞及损坏。在此提醒广大车主,应选择优良品质的燃油,防止发动机出现燃烧后的颗粒覆盖在催化剂表面,从而大大降低其转换效率,造成排气系统堵塞。