一辆行驶里程约196000KM,配备了AFE电控多点燃油喷射发动机的大众桑塔纳 2000GLi(世纪新秀)轿车。车主反映:此车怠速不稳,加速冒烟、无力,有时还有回火及放炮现象。此故障已持续近一个月,经两三家维修企业排查,虽有好转,但未能彻底排除。
1.1 接车后,先挂空挡、拉紧驻车制动器后起动发动机,从发动机转速表观察其读数在 750~850r/min 之间作无规则的波动(该发动机空载时怠速为 800±100r/min)。本人坐在座椅上能感觉到车身有抖动感。
1.2 打开发动机盖,发动机缸体有剧烈抖动,机油尺把看起来是双的(怠速平稳时,机油尺把很清析)。
1.3 在从怠速向中速加速时发动机发抖,继续加速到 3000r/min 以上时不再发抖,但声音沉闷、行驶无力,且排气管冒黑烟,但未发现有回火及放炮的现象。
2. 造成怠速不稳的原因
2.1 进气系统
进气歧管或各种阀泄漏;节气门和进气道积垢过多;怠速空气执行元件故障;进气量失准。
2.2 燃油系统
喷油器故障;燃油压力故障;喷油量失准。
2.3 点火系统
2.3.1 点火模块与点火线圈近些年各车型多将点火模块与点火线圈制成一体,点火模块或点火线圈有故障主要表现为高压火花弱或火花塞不点火。常见原因有:点火触发信号缺失;点火模块有故障;点火模块供电或接地线的连接松动、接触不良;初级线圈或次级线圈有故障等。
2.3.2 火花塞与高压线
火花塞、高压线故障导致火花能量下降或失火。常见原因有:火花塞间隙不正确;火花塞电极烧蚀或损坏;火花塞电极有积碳;火花塞磁绝缘体有裂纹;高压线电阻过大;高压线绝缘外皮或插头漏电。
2.3.3 点火提前角失准
传感器及线路故障是引起怠速不稳的间接原因。控制单元发出错误指令,使点火提前角不正确,或造成点火提前角大范围波动。常见原因有:空气流量计或进气压力信号故障;霍尔传感器故障;冷却液温度传感器故障;进气温度传感器故障;爆震传感器故障;以上传感器的线路有断路、短路、接地故障;发动机控制单元因进水引起插头接触不良或内部电路损坏。
2.4 其它原因
三元净化催化器堵塞引起怠速不稳,这种故障在高速行驶时最易发现。自动变速器、空调、转向助力器有故障会增加怠速负荷,引起怠速不稳。发动机控制单元与空调、自动变速器控制单元之间的怠速提升信号中断等。
3. 怠速不稳的诊断方法和步骤
通常对故障诊断的一般步骤为:询问车主→外观检查→查询分析故障码→阅读分析数据块→检测→故障排除→检验交车。
通过询问驾驶员得知,该车刚刚更换过三滤及机油。检查过空气滤清器和汽油滤清器都没问题。发动机无异响,测量过气缸压力为 1100kPa(标准值为 1000~1300kPa)。连接元征X431 检测仪,发现只有“水温传感器断路/短路”一个故障码。利用故障诊断仪的“读取数据块”功能进入第 3显示组,查看第 3 显示区的水温数据为-46℃,说明水温传感器或其到发动机 ECU 的连接线路存在故障。用高阻抗数字万用表测水温传感器的阻为 0Ω,更换一只新的水温传感器,重新读取故障码显示“该系统正常,无故障记录”,查看水温数据与实际温度一致。着车发现故障略有好转,但怠速不稳、加速冒黑烟的症状依然存在。看来问题并不是那么简单,没有故障码记录,利用读取测量数据块功能进入第 7 显示组,查看第 2 显示区的氧传感器电压信号为 0.6~0.8V,第 1 显示区的氧调节器值为 25%,说明混合气过浓,氧调节已到极限。连接燃油压力表,进行油压测试:怠速状态下油压为 250kPa,急加速时油压能在 280~300kPa 之间摆动。关闭点火开关 10min 后,燃油系统压力能保持在 150kPa,油压值符合标准,说明燃油泵工作性能良好,油压调节正常。
据驾驶员反映,该车已行驶 4 万km 没有清洗燃油系统了。使用免拆清洗机对燃油系统进行了彻底清洗后路试,故障依旧。测量缸线,核查电阻值均符合要求。检查火花塞,发现火花塞电极间隙过大且发黑。更换火花塞后试车,故障有所好转;连接故障诊断仪,重新读取数据流,进入第 1 显示组、查看第 3 显示区的节气门开度信号为 4°~5°,正常值为2°~5°,虽然没有超出允许范围,但已接近极限,说明节流阀体过脏。考虑大众系列轿车节流阀体脏污对怠速及加速均有影响的特点,因此将其拆下清洗后装车,利用故障诊断仪的“基本设置”功能对节气门控制单元进行设置,完毕后试车,发现怠速不稳的症状已消失,但还是加速冒黑烟,游车。再次测量有关数据,发现第 3 显示组的发动机负荷为 2.7ms,喷油时间为 4.7ms,进气量为 5.4g/s,第 7 显示组的氧调节器为-25%,氧传感器电压信号为0.6~0.8V。以上数据中,进气量的测量值与正常值2.0~5.0g/s 相比偏高,发动机负荷是经计算得出的理论上的喷油时间(主要根据进气量信号),与正常值1.3~2.5ms 相比偏高。造成这两个数值偏高的主要原因,是由于空气流量计给 ECU 输入了错误的信号。虽然 ECU 根据氧传感器的反馈信号对喷油脉宽进行了调节,减少了喷油量,并且已调节到了极限(-25%),但由于进气量信号偏差过多,实际混合气过浓。于是更换了进气压力传感器后,发动机运转平稳,加速有力,不冒黑烟了,以为故障已排除。因驾驶员着急用车,便让驾驶将车接走。谁知第二天,该车又回来了。驾驶员说该车没有修好,加油跟不上,特别是换挡时车都要坐一下。再次连接故障诊断仪读取故障码,发现有“一缸爆震调节超过界限 SP”的故障记录。怀疑是点火系统在加速过程中有断火现象。此车新换了火花塞问题不大,只有缸线、点火线和点火线圈没有更换了。根据以往经验更换了一组缸线之后试车,一切正常,故障彻底排除。
桑塔纳怠速不稳