一辆行驶里程超27万 km的丰田普拉多汽车。用户反映:该车启动困难,发动机在中、低速运转时抖动比较严重,行驶中发动机偶尔会出现自行熄火现象;仪表板上的故障指示灯(CHECK)有时闪烁,但不常亮;并且排气管内有较多白烟排出,有较浓的汽油味,燃油消耗量很大。
故障诊断:发动机在中、低速运转时抖动比较严重,这说明发动机的8个汽缸中有些不工作或工作不良,造成发动机运转不平稳而出现抖动现象。造成发动机汽缸不工作或工作不良的原因通常有点火系统、燃油供给系统工作不良或各汽缸的压缩压力不一致等。因为排气管内有较多的白烟排出,并且汽油味很浓,说明可能是进入某个或某几个汽缸的汽油太多,造成可燃混合汽太浓,燃烧不完全或者根本就不能燃烧。造成这种情况的直接原因很可能是喷油器工作失效、喷油器控制电路有故障或某些汽缸的火花塞不跳火。
对车辆的检查过程如下。
1.读取故障码
首先利用发动机ECU的故障自诊断系统检查发动机控制系统中是否有故障。经检查,仪表板上的故障指示灯显示故障码为11、21、26和27。
为了判断这几组故障码是否真实,先清除ECU中存储的所有故障码,然后重新启动发动机,并让其在低、中、高各种转速条件下工作一段时间,熄火后重新调取故障码,这时仪表板上的故障指示灯显示故障码为11和260再进行道路试验,在试车过程中发现汽车存在加速迟缓、“惰车”及自行熄火等诸多故障,并且仪表板上的故障指示灯有时闪烁(但不常亮)。试车完毕再调取故障码,为11、21、26及27,说明这几组故障码确实存在。
故障码11表示ECU电源电路有瞬间中断现象;2,表示左侧主氧传感器及电路存在故障;26表示可燃混合汽过浓;27表示左侧副氧传感器及电路存在故障。
2.检查ECU电源电路
检查ECU电源电路中的EFI熔丝(20A),完好,各联接导线无断路、短路,接头、插接器无松动现象,线路正常。启动发动机,运转一段时间后用手触摸位于2#接线盒中的EFI主继电器,感觉很烫手,说明EFI主继电器有故障。更换一个新的EFI主继电器后启动发动机,并让它工作相当长一段时间后再用手触摸,感觉仅有些微热,工作温度正常。说明ECU确实因原有EFI主继电器工作不良,而使供电电源出现瞬间中断现象。
3.检查火花塞
拆除各汽缸的火花塞,发现第3缸和第5缸的火花塞是湿的,其余各汽缸的火花塞则无此现象。这说明进入第3缸和第5缸的汽油太多,使其火花塞因混合汽过浓而无法着火燃烧。将第3缸和第5缸的火花塞用电炉烘干后连同其他6个火花塞重新装回,插上高压点火线,启动发动机约20min后再拆下火花塞检查,发现第3缸和第5缸的火花塞又被汽油浸湿。这足以说明第3缸和第5缸的喷油器已失控,从而使大量液态汽油进入汽缸,造成汽缸内混合汽过浓,没有充分燃烧便直接进入排气管,与其他汽缸所排出的灼热废气混合后呈白色烟雾状排出。由于排出的废气不正常,时间稍长就会影响氧传感器正常工作,也容易造成氧传感器故障或失效。
4.检查喷油器
在1 UZ-FE型发动机控制电路中,对喷油器的控制共分成4组,即第1、7缸,2、8缸,3、5缸和4、6缸。因为是第3缸和第5缸的喷油器同时失去控制,而它们正好是同一组,一般而言,同一台发动机中有两个或两个以上的喷油器本身同时失效的可能性很小。据此分析,ECU对第3缸和第5缸喷油器控制失效的可能性很大。
对第3缸和第5缸的喷油器进行检查,用数字式万用表测量两喷油器在20℃时电磁线圈的电阻值为14Ω左右(正常值为13.4~14.2Ω),正常。直接用12V电源驱动喷油器,可以清晰地听到喷油器针阀动作的冲击声,说明这两个喷油器都是好的。用万用表直接检查喷油器线束插头两端子间的电压,短暂启动发动机时电压表上的读数约为12V(定值,没有脉冲电压信号),这说明喷油器驱动电路有故障。
5.故障确认
启动发动机,用听针倾听各喷油器的工作情况,发现第3缸和第5缸的喷油器只有“嘶嘶”的声音,而无喷油器针阀动作的冲击声,以此就可初步判定这两个喷油器工作失效,并且喷油器针阀是保持常开的。
脱开第3缸和第5缸喷油器的线束插接器,让这两个喷油器不工作,这样,发动机怠速时虽然也抖动,工作不平稳,但几分钟后可以看见排气管内的白烟逐步减少,最终排气烟色正常,这也可以证明排气管内的白烟是因为上述两个喷油器泄油造成的。
脱开ECU线束插接器,检查第3缸和第5缸喷油器共用地线到ECU上40#端子间的联接导线是否有短路处,检查结果是正常的。
因为第3缸和第5缸的喷油器及控制线路都是正常的,那么可以进一步肯定ECU上对这两个喷油器的驱动电路有故障。拆下ECU后,打开两端的盖板,发现ECU内有积水(估计是洗车后造成的)。先把积水烘干,经过仔细检查并测量有关元件后,发现集成电路板上用于驱动第3缸和第5缸喷油器的功率三极管被击穿,另有一只二极管的管脚虚焊。这就是造成上述两缸喷油器控制线路短路,使这两个喷油器针阀保持常开,从而使进入这两个汽缸的汽油完全失去控制的原因。此故障原因导致这两个汽缸不工作;同时也使燃油主油道油压下降,影响其他喷油器的正常喷油。特别是在刚启动时,因上述两缸喷油器泄油,使其余各缸的实际供油量减少,造成混合汽过稀而不易燃烧。另一方面,发动机由于缺缸工作,而难以启动。