一汽大众宝来发动机瞬间加速无力故障分析与排除

何越瀚

摘要：主要介绍一汽大众宝来轿车出现发动机加速无力、怠速抖动的偶发故障。通过对故障现象的综合分析和检查，确定是由于发动机氧传感器损坏导致了故障的发生。在更换了新的氧传感器之后，故障排除。

关键词：发动机；加速无力；氧传感器

中图分类号：U472文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.028

1故障现象

一辆一汽大众宝来汽车行驶里程为53万km，发动机型号为EA111，配手动变速器，发动机故障灯没有点亮，发动机怠速基本正常，但稍有抖动。有时会加速无力，当故障出现时加速无力，踩下加速踏板，发动机声音很低沉，转速提高很慢，车速不能迅速上升，有时要过2～3 s，车速才能慢慢提高，且最高时速只能达到100 km/s、且伴随排气管冒黑烟现象。

2收集故障车辆信息

偶发故障是指因某些临时性的原因，导致车辆出现间歇性故障。所以偶发故障是汽车维修中较为棘手的问题之一。在维修本类故障时，首先应收集更多车辆在运行时的信息与数据，并加以分析，以此为切入点，找出方向，然后按照先简单后复杂的原则入手，采用逐项排除法，找出原因，排除故障，故障分析流程如图1所示。

按此思路，笔者开始对车辆进行初步检查，獲取更多的信息。首先用检测仪读取故障代码，显示无故障代码。然后使用检测仪读取数据流，观察发动机运转时，喷油时间、点火时间、进气压力、节气门位置信号以及空燃比信号等动态数据，具体见下表。

根据对表中动态数据的分析，发现各项主要数据基本正常，仅在故障出现时有发动机混合气出现偏浓的现象，这是故障出现时的一个表征。

图1故障诊断流程图

3故障原因分析

3.1混合气浓度对发动机工作的影响

燃烧本身是一种剧烈的氧化还原反应，它不仅仅需要空气和燃料，而且还有一个非常重要的因素，那就是空气和燃油的比例。表述混合气浓度有两个指标，分别是空燃比和过量空气系数。

3.1.1空燃比

空燃比是指混合气中空气的质量和燃油质量的比值，例如1 kg汽油和20 kg空气混合，那么形成的混合气的空燃比为20∶1（或20）。标准汽油和空气的混合气的空燃比为147∶1（或147），意味着1 kg汽油完全燃烧需要147 kg空气。

3.1.2过量空气系数a

空燃比是一个绝对的空气和燃油质量的比例，不同燃料因为碳氢化合物的成份不同，标准空燃比不完全相同。而引入过量空气系数很好的解决了这个问题。过量空气系数是一个相对比值，即混合气的实际空燃比和标准空燃比的比值。

3.1.3混合气浓度对发动机工作的影响

（1）发动机正常工作时：

当a=088时，混合气稍浓，发动机的动力性能好；

当a=111时，混合气稍稀，发动机的经济性能好；

所以，配有电喷系统的发动机，正常工作时混合气的浓度保持范围在a=088～111，如图2所示。

（2）混合气过浓的后果：

若混合气过浓，则发动机会随着浓度的增大，出现油耗增多、排气管冒黑烟、动力下降、加速性能变差、易熄火等故障。

（3）混合气过稀的后果：

若混合气过稀，则发动机会随着浓度的减小，出现油耗增多、动力下降、加速性能变差、易熄火等故障。

3.2故障原因分析

根据以上的分析，混合气过浓是有可能导致发动机加速无力的。造成混合气过浓的原因主要有以下几方面：

3.2.1节气门

对于这辆车的故障，首先判断变速器故障的可能性较小，因为上面所说的车速上不去只是假象，只是踩下加速踏板后，发动机的转速没有同步上升。发动机机械方面的可能性也不大，因为该发动机无异响，怠速基本正常，仅稍有抖动，废气颜色也正常，最重要的是经过测量，各汽缸压力都符合该车的技术要求。其他如转速传感器或爆震传感器等产生故障的可能性也较小，因为它们引起的故障是发动机不启动或者易产生故障码。所以这种情况下应该检查节气门体，因为节气门体是发动机进气系统的“咽喉”，又容易产生故障，且产生故障后指示灯可能不亮，节气门位置传感器也装在下面。

经过检查节气门开闭无黏滞和卡滞现象，安装也正确，油门踏板踩到底时节气门能完全打开，在任何情况下松开油门踏板，节气门都能回到怠速位置；节气门体进排气口也较干净，无堵塞现象；在节气门完全打开时的角度为90°，并且输出角度从节气门关闭到节气门打开时过渡平稳。这一切都说明了节气门体正常，符合该车的技术要求。

3.2.2点火系统

在点火系统方面，经过检查了解到火花塞表面看没有漏电的痕迹，表面的积碳也不多。火花塞电极间隙是10 mm，属正常；点火导线端子无折断、锈蚀和弯曲；检查分火线和高压包，更换四个高压包及分火线之后，故障还是没有排除，说明故障原因不在点火方面。

3.2.3燃油供给系

在燃油供给系统方面，将燃油压力表连接在油管，检查油压在正常范围内，燃油管路无挤压弯曲和泄漏现象，发动机怠速运转时，燃油压力为280 kPa，发动机在3000 r/min左右的状态下油压为310 kPa。拆卸喷油器，喷油器表面干净，没有过多的积碳。通过万用表测量喷油器的电阻均为138 Ω，电阻值在正常范围内。

3.2.4氧传感器

一般来说，发动机如果工作不正常，从发动机的尾气排放也会有所体现。因此，有时利用发动机尾气分析仪来分析发动机的故障也是一种不错的方法。我们在排气管末端装上发动机尾气分析仪，发现该车的废气基本正常，仅在故障出现时有发动机混合气出现偏浓的现象，再根据故障现象加以分析，疑点集中在氧传感器上。氧传感器的功能是测量发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。发动机的ECU根据这一信息实现以过量空气系数a=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率。endprint

氧传感器产生的氧浓度信号是电控发动机闭环控制中十分重要的反馈信息。为了使发动机获得最佳的排气净化性能；为了控制发动机的废气排放，发动机ECU根据其他几个重要的传感器信号，将空燃比保持在理想空燃比附近。这些传感器信号包括：节气门位置、空气流量传感器、发动机转速、发动机冷却液温度和进气温度。然后，ECU再根据氧传感器的信号不断调整喷油脉冲宽度，改变喷油量，使喷油量始终在理想值（147∶1）。以达到理想空燃比的要求。

大众汽车使用的氧传感器和老式氧化锆氧传感器由于其结构原理不同，所以检测也不同：氧化锆氧传感器直接利用电压信号作为测量值，而宽量程氧传感器将经过特殊处理和控制的泵氧元供给电流作为测量过量空气系数的参数，这样传感器产生的就不是阶跃函数性质的响应而是连续递增的信号，如图3所示。这种传感器插头带有精密电阻，宽量程氧传感器单件检测只要1项：端子3和4是加热器，不应该开路，加在上面的電压为12 V，端子1是信号输出，端子5和6是参考电压，端子2是泵电流输入。有的宽量程氧传感器端子5和6是作为同一个端子输出，大众汽车氧传感器结构如图4所示。

1.单元泵 2.能斯托单元 3.λ传感器加热器 4.外界空气通道 5.测量室 6.放氧通道

图3大众车型氧传感器结构图

检测宝来车三元催化器的前后氧传感器时，可以利用K81通过读取数据流的方法进行诊断分析，数据流033组第01项显示的是三元催化器前的宽量程空燃比传感器电压比值，数据流036组第00项显示的是三元催化器后的老式氧化锆氧传感器的电压值，宽量程空燃比传感器的电压比值应在1～2 V之间来回变化，当电压信号出现在15 V以下时，说明混合气过浓；当电压信号出现在15 V以上时，说明混合气过稀。当电压出现恒定值0 V、15 V、49 V时都说明宽量程空燃比传感器线路出现故障。三元催化器后的老式氧化锆氧传感器的电压值应在05 V～08 V之间稍微变动（而不是0～1 V之间来回变化）当电压出现恒定值11 V、04～05 V、0时都说明氧传感器线路出现故障。

4故障排除

综上所述，再结合故障现象，我们发现，只要故障现象出现，发动机当时的工作条件都符合进入闭环模式；只要不进入闭环模式，发动机就工作正常。因此，我们可以这样认为：由于该车氧传感器实际所反馈的电压信号比正常反馈的信号低，所以计算机控制并增加喷油量时，造成发动机转速降低、无力。又因氧传感器反馈的信号没有超出正常幅度范围，所以计算机无故障代码，指示灯也不亮，氧传感器的失效原因分析如图4所示。

为了进一步证实是氧传感器的问题，我们对氧传感器进行了检测，正如意料中一样，在节气门完全打开，发动机转速升至4500 r/min时，氧传感器输出电压升高到08～09 V，并且在发动机转速为4500 r/min时释放节气门，电压为03 V，这表明氧传感器不正常，不符合该车的技术要求，当脱开氧传感器的插头，使发动机失去氧传感器的反馈信号，让计算机按固定程序，以1.5 V电压为固定参数计算并控制喷油量，不再闭环调节喷油量，启动发动机，虽然发动机故障指示灯亮，但发动机的运转及上路试车行驶都正常。因此，说明上面的判断是正确的，该车的故障是因氧传感器实际所反馈的电压信号比正常反馈的电压信号低引起的。后来，在得到车主的同意后，更换氧传感器，该车的故障排除。

经过与车主的交流沟通，原来是由于车主经常在一家私人小加油站加油，估计氧传感器的失效是和加油站的油品有关，最后造成了氧传感器的中毒失效。车主表示以后会去油品有保证的大型加油站去加油。

5结束语

随着科技的发展，汽车上应用了大量的高新技术，因此，对汽车维修行业也提出了更高的要求。我们也只有不断地学习新知识，总结老经验才能跟得上时代的发展步伐，才能在职场保持竞争力和持续发展。

参考文献：

[1]陈焕江.汽车检测与诊断[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]张蕾.汽车电子控制技术[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3]齐峰.汽车电控发动机构造与维修[M].北京：人民邮电出版社，2012.

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