石 岳
(甘肃工业职业技术学院,甘肃 天水 741025)
随着现代汽车技术的迅猛发展,汽车发动机电控燃油喷射技术的应用也越来越普遍。汽车发动机起动困难是汽车常见的故障之一,而对于电喷汽油机,由于存在大量的传感器,执行器以及电子控制元件,使得发动机起动困难的原因较多。起动困难是指起动机能带动发动机按正常速度转动,有明显着车征兆,但不能起动,或需要连续多次或长时间转动起动机才能起动。其中起动困难又分为冷起动困难和热起动困难。
既然是起动困难,我们首先想到的原因就是混合气浓度比例不正常,也就是混合气浓度过浓或过稀。汽车的最佳空燃比是14.7∶1,而过量空气系数值大约在0.85~1.15之间时为正常范围,超出这个范围就会导致发动机不易着火,甚至不能着火以及其他不利现象。所以我们首先从混合气浓度不合适来分析发动机起动困难的原因,以下是常见的造成发动机混合气浓度不合适的原因。
1)空气滤清器或燃油滤清器堵塞。空气滤清器和燃油滤清器是我们需定期清洗或更换的零部件,很多人往往会忽视这一点,尤其是久放的汽车,如果出现起动困难,很可能就是空气滤清器发生积尘导致,空气过滤器堵塞或积尘过多就会致使发动机进气不畅,而大量的灰尘进入气缸,又会加快气缸积炭速度,使混合气浓度过浓导致发动机起动困难。由于燃油需经燃油滤清器到达油管,多余的燃油又经燃油压力调节器流回油箱,所以燃油滤清器时间长了也会堵塞,同样会造成混合气浓度过稀,导致汽车起动困难甚至不能起动。为了保证汽车正常起动,空气滤清器在汽车行驶5 000 km时就应该进行清理或更换,如果滤清器上积尘过多,可以考虑用压缩空气从滤芯内部向外吹,将灰尘吹净。燃油滤清器在汽车行驶10000km时要进行更换。
2)空气流量计和冷却液温度传感器故障。ECU会根据空气流量计或进气压力传感器的进气量大小和发动机转速计算基本喷油量,如果空气流量计出现问题,就会导致基本喷油量计算不准确,使得混合气浓度比例不合适,造成发动机起动困难甚至无法起动。冷却液温度传感器是用来检测冷却水的温度,并将其转化为电压信号输入ECU,作为ECU修正喷油量的依据。如果冷却液温度传感器出现故障或者与ECU短路或断路,就会使喷油器不能适时增大或减少喷油量,导致起动困难。可拔下空气流量计和冷却液温度传感器的线束插头,用万用表欧姆档测量流量计和温度传感器的电阻。如果电阻不符合标准,应进行更换。
3)燃油压力调节器故障。燃油压力调节器是调节油路系统油压的装置,而燃油系统的油压对混合气浓度有直接影响,所以,调节器出现故障同样会造成发动机起动困难。检查燃油压力,过高或过低,都可能是燃油压力调节器损坏;同时,将发动机熄火后检查残余燃油压力,此时燃油压力应保持在规定值10 min以上 (有的车型要求5 min以上),若此时燃油压力小于规定值,说明系统存在泄漏现象[3],应进一步检查燃油泵、喷油器等其他部件。
4)电动燃油泵故障、喷油器的故障、冷起动系统故障、怠速控制阀 (ISC)故障、积碳过多都可能造成混合气过浓或过稀,从而使发动机起动困难。
除了以上造成混合气浓度比例不正常而引起发动机起动困难的原因外,蓄电池电力不足也是导致发动机起动困难的重要因素。一般蓄电池的使用寿命是2~3年,如果已接近使用寿命,应及时进行更换。
对于电子喷射系统的发动机而言,在处理起动困难的问题时,首先应检查各部件的连接线路有无脱松、错接或变形损坏等情况,然后借助自诊断系统或故障诊断仪,根据提示的故障码处理问题,最后,可根据由表及里、由简到繁的原则进行故障诊断与排除。具体诊断流程可参照图1。
1)故障现象
一辆2007年一汽大众生产的捷达轿车,行驶约11万公里。车主反映最近该车不易起动,即使在热车情况下停车一段时间后也难以起动,已在好几个修理厂进行过检修,更换了点火线圈、缸线、火花塞、发动机控制单元、水温传感器等部件,但故障依旧。该车主是我们学校职工,最后将车开到我们学校的检测维修实验室进行咨询。
2)故障诊断
由于该车已进行了多次维修,并更换了与起动有关的部分部件,但问题依然没有解决,感觉有点棘手。既然是起动困难的问题,怀疑主要原因可能还是混合气浓度不合适导致的,随后我还是按照相关流程进行诊断。
首先进行了外观检查,主要检查进气系统连接情况,发现都正常;然后用X431故障诊断仪读取故障码,没有故障码;再检查空气滤清器、节气门体等也无堵塞现象;接着按照流程检查燃油压力。
断开点火开关,在进油管上接上燃油压力表,夹住回油管后起动发动机,观察系统油压,运转一段时间后将发动机熄灭,观察燃油压力表,发现上升趋势很慢;一段时间后,指针几乎归零,说明燃油供给系统有泄漏。对燃油管路进行仔细检查,没有发现任何部位有泄漏现象。管路排除后,怀疑可能是燃油泵有问题,建议更换新的燃油泵。更换后再次检测燃油压力,发动机熄火后,观察残余油压,没几分钟压力表指针就下降,燃油供给系统仍然无法保持压力。显然,汽车不易起动的问题是燃油压力不正常,但分析排查后,排除燃油压力调节器和管路故障,那么问题最大可能就出在燃油泵上,可是为什么更换后故障依旧呢?
经过查询资料,反复思考,觉得问题还是在燃油泵上,尽管燃油泵是新换的,但仍然可能存在问题。于是想到找一辆同类型的轿车,从上拆下来一个正常工作的燃油泵装到车上试一下。把燃油泵从车上拆下来,拿着油泵仔细检查时,突然想到从燃油泵出口到油箱出油管接头之间的一段透明胶管有可能泄漏。拆下燃油泵出口和油箱出油管接头之间的橡胶管后,堵住该管一端,从另一端用嘴吹气,发现果然有泄漏。故障终于明了!这段长约15 cm的透明橡胶管,在油箱内长时间浸泡,已经老化呈黄褐色,用肉眼很难观察到有裂纹。
3)故障分析
由于这段油管泄漏,发动机停车一段时间后,进油管内的汽油几乎全从泄漏之处返回油箱,自然不能保证足够的供油压力。要经过多次起动,汽油泵不断泵油,直到进油管内压力逐渐增大到正常供油压力之后,发动机才能起动。更换一根油管后,进行试车,冷车、热车都起动良好,故障终于排除了。
在故障诊断中,不能盲目更换部件,一定要把系统的专业理论和丰富的经验结合起来,综合分析,细心排查,才能尽快排除故障。
1)故障现象
一辆2003年上海大众生产的桑塔纳2000GSi轿车,行驶里程约17万公里,该车配置AJR型发动机。车主反映发动机每天早上起动困难,要起动多次才能起动成功,起动后发动机运转不稳并有抖动,排气管发出 “突突”声,但热车后故障现象不明显。
2)故障诊断
首先进行外观检查,主要检查进气系统的连接情况,从空气滤清器到节气门体之间的软管没有漏气,节气门体与进气总管连接也正常,进气总管上连接的各个空气软管都正常,仔细听也没漏气的声音。
然后用X431故障诊断仪读取故障码,没有故障码。再检查空气滤清器,比较脏,怀疑空气滤清器脏堵,更换空气滤清器后故障依旧。接着检查节气门体,拆开进气软管发现节气门体很脏,将节气门体拆下清洗,装上后,故障现象消失。车主将车开走以后,第2天早上,又来电话说原来的故障现象又出现了。
再次检查后发现前一天修过的部分都正常,用X431故障诊断仪读取故障码,同样没有故障码。用燃油压力表检查燃油系统油压为255kPa,也基本正常。
这时我再次用故障诊断仪读取冷却液温度和进气温度数据流,发现冷却液温度显示是65℃,进气温度显示为2℃。当时季节是冬季,环境温度很低,发动机没有长时间运转,温度怎么会这么高?怀疑可能是冷却液温度传感器有问题,更换冷却液温度传感器后,发动机恢复正常,故障彻底排除。
3)故障分析
此款桑塔纳轿车上没有安装冷起动喷油器,冷车起动时全靠ECU根据冷却液温度传感器提供温度信号,控制喷油器的脉冲宽度来增加喷油量,以提供冷起动时所需的浓混合气。而冷却液温度传感器损坏后不能正确地把冷却液温度传给ECU,致使ECU错误地把冷车起动当做热车起动,以至于混合气浓度过稀致使冷车起动困难及其他现象。
由于电子技术的迅速发展,电喷汽油机的起动困难故障既简单又复杂,这就要求我们不断学习,不仅要勤动手,还要勤动脑。在排除故障时,既要根据所设计的故障诊断流程,又要结合车辆的实际情况,充分考虑车主反映的故障信息,这样才能做到有的放矢,迅速排除故障。
[1]姚焕新,刘红.汽车发动机电控系统检测与维修[M].北京:哈尔滨工业大学出版社,2013:28-117.
[2]黄嘉宁.汽车发动机电控技术[M].广州:华南理工大学出版社,2008:78-176.
[3]李林.汽车起动故障分析[J].轻型汽车技术, 2007 (4):106-108.
[4](美) 斯卡沃勒尔 (schwal l er,A.E).汽车构造原理与维修应用[M].北京:机械工业出版社,2004:258-412.