一辆行驶里程约5万km,搭载F16D3发动机和手动变速器的2009年别克凯越1.6L轿车。车主反映:该车怠速时,发动机转速不稳定,转速在600-11 00r/min波动,加速时发动机无力,最高车速只能到100km/h。
接车后,利用故障诊断仪器TECH2读取发动机控制模块故障码,故障码为P0108(进气压力传感器电路电压过高),P0300(发动机失火),P0301(1缸失火),P0302(2缸失火),P0303(3缸失火),P0403(废气再循环系统控制电路),P0406(废气再循环位置传感器电压过高),P0509(怠速控制阀控制电路电压过高)。清除故障码,再次起动发动机,使发动机在怠速工况下运行几分钟后再加速运行几分钟,再次读取发动机控制模块故障码,故障码显示为P0300和P03010其它故障码没有显示。这说明1缸存在失火,由于第1缸和第4缸共用1个点火线圈,第1缸失火而第4缸没有失火,我们怀疑第1缸火花塞有问题。拆下第1缸火花塞,发现火花塞严重积碳,为了检查其它缸火花塞是否也积碳,我们拆下其余缸的火花塞,发现第2,3,4缸火花塞都有积碳。更换4个缸的火花塞,试车,发动机怠速波动有好转,但发动机怠速还是不稳。读取发动机控制单元故障码,无故障码显示。
根据以往维修怠速不稳故障的经验,分析引起怠速不稳的主要原因有以下几点:
(1)怠速开关调整不当,在怠速时怠速开关不闭合。
(2)喷油器滴漏或堵塞。
(3)进气压力传感器有故障。
(4)进气系统漏气。
(5)怠速控制阀或怠速自动控制电路有故障。
(6)水温传感器信号不正确。
(7)氧传感器失效或反馈控制电路有故障。
(8 )EGR阀卡滞。
(9)配气相位错。
(10)排气系统堵塞。
为了验证传感器或执行器是否有问题,在发动机怠速时,分别断开氧传感器插头、水温传感器插头、EGR阀插头和怠速控制阀插头,发动机怠速仍然不稳。连接故障诊断仪器TECH2读取怠速时发动机控制模块的数据流,其中:点火提前角为1°;前氧传感器信号电压在0.2-0.9V之间变化;后氧传感器信号电压在0.75V不变化;喷油脉宽为4.4ms;怠速控制阀开度为10计数;进气压力为55kPa;短期燃油修正为-15%; EGR阀开度为0%。
通过分析数据流,可以看出点火提前角过小(正常值10°),喷油脉宽过大(正常值2.4 ms左右),进气压力过大(正常值36kPa左右),怠速控制阀开度过小(正常值28计数左右)。后氧传感器信号电压偏高,说明三元催化器不起作用。又根据短期燃油修正为-15%,可判断该车混合气过浓。怠速控制阀开度小而进气压力高,可判断该车存在漏气或者怠速控制阀卡滞在开启位置。
通过以上分析,对该车进行以下步骤检查:
(1)检查进气系统中的软管,没有发现漏气现象。
(2)拆下怠速控制阀,发现怠速控制阀阀芯上有积碳,用清洗剂对其进行清洗。
(3)用清洗剂采用“吊针法”对发动机进气道、喷油器及三元催化器进行清洗。在清洗过程中,发现排气管冒黑烟,说明三元催化器确实有堵塞。
清洗完成后,我们本以为发动机怠速应该会稳定,但是,发动机怠速抖动有所好转,踩下油门踏板,发动机转速上升迅速,加速无力故障现象消失了。再连接故障诊断仪器TECH2读取怠速时发动机控制单元数据流,发现喷油脉宽为3.1ms;点火提前角为4°;后氧传感器信号电压为0.60V左右;怠速控制阀的开度为18计数;进气压力为45 kPa;短期燃油修正为-8%。这些数据说明混合气还是偏浓。
仔细分析这些数据还发现一个问题:正常情况下,在怠速时,怠速控制阀开度为28计数进气压力才36kPa,为何该车怠速控制阀的开度为18计数而进气压力却是45kPa?只有一种可能就是漏气,并且漏进去的空气还被进气压力传感器检测到了。
起动发动机,怠速情况下,再次仔细检查进气道上的软管,没有听见漏气的声音。拔下EVAP(碳罐系统)的软管,发动机转速马上上升,用手指堵住进气管上与碳罐软管连接的接口,发动机转速下降但还是抖动,这说明碳罐系统不存在漏气现象。在检查碳罐软管时不小心手指碰上了EGR阀与进气管连接的金属管(如图1所示),感觉EGR阀与进气管连接的金属管非常烫手。发动机怠速时EGR阀不应该打开,此金属管不应该烫手,读数据流时EGR阀开度为0%,难道EGR卡滞在打开位置?为了验证EGR阀是否卡滞在打开位置,把EGR阀与进气管连接的金属管拆下,用手指堵住进气道上的接口。起动发动机,怠速稳定。这就说明EGR阀关闭不严导致怠速抖动。