一辆行驶里程约7万km的2013款雪佛兰科鲁兹轿车。客户反映:该车在行驶过程中经常出现发动机故障灯异常点亮,偶尔伴有起步和熄火发顿的现象,但车辆在高速行驶中并无其他故障现象。上述故障现象持续约1周后,突然出现燃油表指针反方向旋转(即燃油表指示燃油箱中的剩余油量越来越多)的故障。
故障诊断:用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)内存储有故障代码P0171,含义为“燃油修正系统低电压”,记录并清除故障代码,故障代码可以清除。试车一段时间后,发动机故障灯再次亮起,再次读取故障代码,仍为P0171;读取发动机数据流,发现长期燃油修正值高达37.25%(图1),正常范围为一35%-35%,怀疑进气系统存在漏气现象。对发动机的进气系统进行初步检查,未发现漏气部位,由于进气系统拆卸比较麻烦,决定先排除燃油表指针反方向旋转的故障。
导致燃油表指针反方向旋转的可能原因有:燃油油量传感器及其电路故障;燃油箱中的油浮越来越高。按照由简到繁的诊断思路,首先举升该车,让发动机保持怠速运行状态,观察燃油箱的外观,发现燃油箱的底部明显往上凸。打开燃油箱盖,能够听到明显的燃油箱吸气声音,同时,燃油箱恢复了原样,燃油表指针也正常指示了,这个现象说明该车在行驶时,燃油箱中出现了负压。
如图2所示,燃油箱上有一根软管将燃油蒸气导入活性炭罐,活性炭罐上的另一根软管将燃油蒸气引入活性炭罐电磁阀,然后再导入发动机的进气歧管,且在活性炭罐上有一呼吸口。难道是活性炭罐的呼吸口被堵死,发动机进气系统的真空被直接引入燃油箱,造成燃油箱变形吗?于是拆下活性炭罐检查,用嘴对着软管接头吹气和吸气,并未发现异常。至此,笔者觉得很奇怪,活性炭罐的呼吸口与大气相通,那么燃油箱中怎么会有负压呢?难道是因为呼吸口小,活性炭罐电磁阀的开度过大造成的吗?于是笔者又用示波器检测了活性炭罐电磁阀的控制信号(图3),发现发动机怠速时活性炭罐电磁阀控制信号的占空比很小,踩加速踏板时,占空比稍有一点点增大,活性炭罐电磁阀的控制信号频率没有变化,说明活性炭罐电磁阀的控制信号正常。
诊断至此,怀疑活性炭罐电磁阀有故障。拆下活性炭罐电磁阀后,用嘴吹气,发现在没有电控信号的情况下,活性炭罐电磁阀居然是畅通的,而且开度很大,正常的活性炭罐电磁阀应该是通电时才开启,而且开启的大小与活性炭罐电磁阀控制信号的占空比有关。
故障排除更换活性炭罐电磁阀后试车,燃油表指示正常,打开燃油箱盖也没有吸气的声音,发动机故障灯熄灭,再次读取发动机数据流,长期燃油修正值一直没有超过10%,故障彻底排除。
故障分析:由于活性炭罐电磁阀损坏后常开,且开度很大,造成发动机运行时,通过燃油蒸气回收软管对活性炭罐吸气,由于气流过大,活性炭罐的呼吸口被活性炭颗粒部分堵塞,燃油箱中负压增大,导致燃油箱被吸扁,燃油油量传感器的浮子相对被抬高,燃油油量指示增多,同时,由于有较多的气体被吸入进气系统,引起发动机控制系统中的长期燃油修正值超出正常范围,记录故障代码P0171,从而使发动机故障灯异常点亮。当发动机从怠速向小负荷状态过渡时,由于漏气造成混合气浓度失调,导致车辆起步时出现发顿现象;而熄火时的发顿现象是因为发动机熄火时,仍有小部分燃油蒸气被吸入发动机中参与燃烧。
相关资料:2015年雪佛兰科鲁兹原厂维修手册