一辆装备V6电控多点汽油喷射发动机的上海别克GL8商务车。车主反映:当发动机热车以后,出现怠速不稳抖动的现象,发动机转速升高后抖动现象基本消失。
故障分析:怠速不稳是指发动机工作后,发动机转速忽高忽低的现象,其主要原因有以下方面:进气系.统故障、燃油系统故障、点火系统故障、机械故障以及其它系统故障。
1.进气系统
进气系统由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速控制阀、进气歧管等组成。空气经空气滤清器过滤掉杂质后,通过空气流量计,经由进气道进入进气歧管,与喷油器喷出的汽油混合后形成市适当比例的油气混合气,由进气门送入气缸内点火燃烧,产生动力。当系统中的某些部件或传感器出现故障时,会使得控制单元无法正确计算进气量的大小,造成混合气过浓或过稀,导致怠速不稳。
2. 燃油系统
燃油系统是由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、输油管、回油管、油压调节器、喷油器等组成。其作用是提供汽油喷射所需的具备一定压力的燃油,并在电脑的控制下将燃油喷入进气歧管。燃油压力不正确,或喷油正时不准确,都会造成怠速不稳现象。
3.点火系统
电控点火系统主要有传感器、点火模块、点火线圈、高压线、火花塞等组成,其作用是将汽车电源供给的低压电转变为高压电,并根据发动机的工作顺序和点火时间要求,适时,准确地点燃各缸的可燃混合气。点火能量不足、缺火,或点火正时不正确,均会出现怠速不稳现象。
4.机械故障
气缸垫损坏、气缸磨损、活塞环弹力不足或卡死、气门密封不严等原因,都会影响到气缸的压缩比,造成气缸压力过低,导致怠速不稳。
5.其它系统
某些系统,例如废气再循环系统(EGR),燃油蒸气回收系统(EVAN)现故障,也有可能导致进入气缸的可燃混合气过稀或过浓,出现怠速不稳现象。
诊断过程:接车后,对该车辆进行了初步检查,发现汽车故障点与车主描述现象基本相同:发动机热车以后,怠速忽高忽低,转速升高后,发动机抖动现象基本消失。
1.先选用TECH2检测仪读取故障码,但并无故障码显示。再检测空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等数据信号,也未见异常,初步认定相关系统线路不存在故障。
2.对车辆进气系统进行检查。首先拆下怠速电机用万用表检测其电阻,测得电阻值为50Ω,符合要求。但观察节气门体,发现内部积碳较多,决定先对节气门体及怠速电机进行清洗。清洗后装回试车,但故障现象仍然存在。遂进行下一环节检查。
3.检测燃油系统。拆下输油管,连接油压表,起动发动机,观察怠速清况下,燃油管路中的喷油压力,测得压力值为270kPa,符合要求;拔掉压力调节器真空管,观察压力有所上升,说明压力调节器也没有问题;熄火一段时间后,燃油压力未见明显下降,诊断燃油系统不存在故障。
4. 检查点火系统。连接TECH2诊断仪,起动发动机,观察Ne、G的信号电压,发现检测到的脉冲波形并无异常,说明曲轴位置传感器信号正常;拆下火花塞、高压线,检查其外观未见破损、开裂;点火线圈、火花塞电极间隙、高压线电阻值等均符合规定;跳火检查时火花正常,综合上述检查,确认点火系统也不存在故障。
5.测量各缸气缸压力。预热发动机后,拆下6缸火花塞,将气缸压力表压紧在火花塞座孔上,使节气门完全打开,起动发动机3-5s,记录气缸压力0.8MPa,符合要求,确认故障与机械故障无关。
6.其它可能影响的系统。考虑到该车配备有废气再循环系统和燃油蒸气回收系统(EVAP),故障点可能与EGR阀或EVAP系统有关。根据废气再循环系统的工作原理可知,发动机在怠速工况下,废气再循环系统处于关闭状态。于是,在怠速状态下试用手摸一下进气歧管,感觉温度未见异常,排除了因废气再循环系统的密封不严,废气窜入进气管引起的混合气过稀,也证明了故障与废气再循环系统无关。
经过上述步骤的检查与分析,把检查重点放在燃油蒸气回收系统上,设想是否因燃油蒸气回系统中的某些零件损坏,导致怠速混合气过浓或过稀。
燃油蒸气回收系统(EVAP)结构与原理:
1.概述
汽油是易挥发的燃料,油箱内的燃油会很快挥发增加油箱内部的压力,当压力到达一定值时就会产生一定的危险。起初是将油箱盖做成了限压阀,当压力高过某一值时,限压阀就打开,把汽油蒸气排到大气中。后来,人们出于节约燃料和保护环境的角度出发,设置了炭罐,炭罐内部由吸附性很强的活性炭填充,油箱中多余的燃油蒸气不再排到大气中,而是由1根管子引入活性炭罐。使活性炭吸附燃油蒸汽,当汽车开动的时候,活性炭罐电磁阀适时打开,将吸收的燃油蒸气重新引入进气歧管,以达到节约燃油和环保的目的。
2.组成
别克GL8电控系统装置配备有燃油蒸气回收系统(EVAP)。该系统主要有活性炭罐、电控电磁阀、单向阀及相应的管路组成,如图1所示。
3.原理及工作过程
活性炭具有吸附燃油蒸气的能力,当燃油箱内的汽油蒸气进入活性炭罐时,其汽油分子被吸附在活性炭颗粒的表面上,余下的空气则排入大气中。活性炭罐上方的进气口与燃油箱相通,其出气口经软管与发动机进气管相通,中间设置一个电控电磁阀控制管路的通与断。发动机工作时,如果电磁阀关闭,则进入罐内的汽油分子被活性炭颗粒吸附;如果电磁阀打开,则汽油蒸气将进入进气歧管参与燃烧。活性炭罐内设有3个单向阀,当电磁阀开启且控制气路中的真空度较大时,1号单向阀便开启,吸附在活性炭颗粒表面的汽油蒸气重新蒸发,被吸入进气歧管参与燃烧。当燃油箱中的蒸气压力升高到一定程度时,2号单向阀开启,3号单向阀关闭,燃油箱内的汽油蒸气便进入活性炭罐。反之,当燃油箱内出现真空时,2号单向阀关闭,3号单向阀和燃油箱盖上的单向阀均打开,空气被吸入燃油箱内。