一辆行驶里程约7.5万km,配置3 VZ-FE型电控发动机和自动变速器的雷克萨斯ES300轿车。用户反映:启动该车发动机后,仪表板的发动机故障灯一直点亮,排气刺鼻,加速时排气管冒黑烟。
接车后:连接诊断仪进行自诊断,发动机系统有两个故障码,内容分别为“24,进气温度传感器短路或断路”,“5,混合气配比不对”。检查进气温度传感器,线路连接良好。测量进气温度传感器电阻,20℃时为3000Ω , 80℃时为500Ω,正常。清除故障码,试车,故障依旧,重新读取故障码,只剩下故障码25。
由维修经验可知,排气管冒黑烟主要是混合气过浓造成的,常见原因有以下几种:传感器信号不正确,执行元件(如喷油器)损坏或性能不良,发动机控制模块程序错误,点火能量不足,氧传感器损坏等。检查冷却液温度传感器,测量电阻,20℃时为2300Ω, 80℃时为380Ω,正常。检查节气门位置传感器,其信号在0.6~4.6V之间,正常。检查空气流量传感器,其信号电压在标准值范围内。测量所有喷油器的电阻,均为100左右,在标准值(8~13Ω)范围内。测量点火线圈电阻,初级绕组电阻为2. 5Ω,次级绕组电阻为8kΩ.,正常。测量各缸高压线电阻,均符合标准。检查各缸火花塞,没有漏电或破损现象,电极间隙均在0.8~1.0之间,正常。进行跳火试验,高压火能量足够。
使用诊断仪读取发动机数据流,怠速转速为680~750r/min,空气流量信号电压为3. 8 V,冷却液温度为89 ℃,左侧氧传感器监测的混合气浓度偏稀,右侧氧传感器监测的混合气浓度偏稀。反复试车,发现无论在闭环控制下还是在开环控制下,左侧、右侧氧传感器监测到的混合气浓度始终偏稀,而实际上混合气偏浓。用万用表测量左侧、右侧氧传感器的信号线电压,一直为0V。顺着线路查找,发现这两个氧传感器的信号线与屏蔽线(接地线)接在一起,属于人为故障。修复线路,试车,故障彻底排除。
当冷却液温度达到80℃以上时,闭环控制模式被启用,氧传感器工作,发动机控制模块根据氧传感器信号对喷油量进行修正,从而使实际空燃比接近理想空燃比,保证混合气充分燃烧。0. 45V的氧传感器信号电压是阀值,低于这个阀值,发动机控制模块判断混合气浓度偏稀(lean);高于这个阀值,发动机控制模块判断混合气偏浓(rich)。结合本例故障而言,当氧传感器信号线接地后,发动机控制模块判断混合气严重偏稀,于是加大喷油时间,造成混合气太浓,燃烧不完全,其症状便是发动机怠速抖动,加速时冒黑烟,发动机故障灯一直点亮。