一辆行驶里程约3.5万km、配置LTD发动机和自动变速器的2013年新君威轿车。该车由于排气冒黑烟、尾气臭进厂维修。
故障诊断:冒黑烟且味臭一般为燃烧不充分引起,原因主要有混合气浓(原因为喷油器泄漏、燃油压力过高、进气过少,发动机ECU检测到错误的氧传感器信号等),燃烧不充分所导致。用KT600的GM22接头进入发动机系统、自动变速器系统,发现均无任何故障码,于是进入数据流里,对照维修手册里的数据分析,如图1发现喷油脉宽正常(怠速3.1ms左右),进气绝对压力数据正常(无电器负载时40kPa左右),空气流量数据流正常,1578Hz左右,氧传感器数据正常(前氧在0.1~0.9之间快速变化),空气流量3g/s左右,查看进气、多次加速、减速查看排气凸轮轴的数据,也显示正常。唯有大气压力数据不正常,显示为90kPa,而南方夏天的大气压力为101kPa左右,冬天为102kPa左右,而维修手册所述允许最大偏差为5kPa。该车大气压力传感器好像在电脑板里面,但外面的进气绝对压力传感器的功能不正常会引起大气压力传感器的数据异常。于是首先检测进气绝对压力传感器的数据,用真空压力表量取了实际的进气压力,结果发现怠速时相对压力为46mm汞柱(图2),相当于60kPa,用大气压力101kPa减60kPa、相对压力为41kPa。表明绝对压力传感器的显示数值40kP;是正确显示(有1 4kPa以内的偏差正常),功能正常。然后检测了前氧传感器是否止常,我们采用的方法是,正常着车等水温到85℃后,用化清剂慢慢地向进气口处喷,结果发现前氧传感器一直报“浓”(数据一直显示为浓),前氧传感器故障排除。大气压力传感器是装在发动机ECU里面的,是否是它的问题呢?由于换电脑板一般是最后的选择,我们先来检查其他的方面,拆下火花塞,结果发现火花塞早已经到了更换时候,跳火已经严重跳偏了(图3),而通用车系进气压力也可能显示90kPa,但不会影响车辆的性能。若仅是大气压力显示错误(比正常低10kPa),而进气绝对压力为正确,确实会引起混合气浓的故障后果。基于火花塞的功能已经异常这个实际情况,肯定会导致点火能量不足,尾气有异味。基于火花塞老化这种情况,初步拟定了维修方案:换火花塞、清洗三元催化器、清洗节气门、清洗进气压力传感器。
在跟车主沟通后,马上开始行动。更换了火花塞、清洗了节气门并匹配,用吊瓶从制动真空管那里吊了2支三元催化清洗剂。后来用一块湿的白纸挂在距离排气管约15cm的位置检测是否还有黑烟(如图4所示),结果发现在吊完三元催化清洗剂之前,已经没有黑烟排出了。再次用KT600进发动机控制系统读取故障码,也是无任何故障码。另外惊喜地发现,虽然进气压力仍然是40kPa左右,但是大气压力已经变为了100kPa左右了,也就是变得正常了。不知道是什么原因(或许是由于断过蓄电池?)
本来以为故障解决了,隔了4小时后再次打火,结果大气压力仍然显示为90kPa,在水温80℃的时候,去闻尾气,结果闻到一股臭味,证实故障尚未解决。基于大气压力再次变为90kPa,首先去检查了进气压力传感器的供电、搭铁,均无问题,更换了一个进气压力传感器,经过几天的试验,回访,证实问题解决。
故障总结:(1)通用车系的数据流分几个大的部分(发动机控制、HAV空调通风、排放……),光看数据流就几十页,需要诊断技师有相当的数据分析能力。对常用的数据要掌握,比如大气压力在某个地区的一般值要清楚。本案例中,我们注意到了大气压力显示为90kPa,推断出进气压力传感器或者发动机ECU有问题,但是发动机ECU有问题相对较少,且更换ECU需在线匹配才可以。综合厂一般开始不宜采用更换ECU的方法,需要用排除法到最后才更换ECU。(2)此车故障应该为间歇性故障,当发动机ECU接收到大气压力为90kPa时才出现明显的故障现象。(3)此故障原因是两方面,首先是进气绝对压力传感器故障导致多喷油,而由于火花塞老化点火能量不足导致燃烧不完全,尾气的氧气含量高,发动机ECU再增浓喷油,因而产生了排气黑烟、臭的现象。
相关资料:2014年别克君威原厂维修手册