轻客小海狮偶发排放冒黑烟维修案例

潘仕喜

厦门金龙联合汽车工业有限公司 福建省厦门市 361023

1 问题反馈描述

海外客户反馈：车辆发动机运行7000km左右，整车尾气排放，容易发生偶发冒黑烟；概率6台车左右。单客户市场的保有量有200台左右。

2 发动机冒黑烟的初步分析原因

发动机运行过程中，如有排放烟雾故障，一般有三种不正常的烟出现：第一，冒白烟，白烟顾名思义就是水蒸气蒸发造成的，行业内所说的冲缸[1]，发动机水道的水进入燃烧室；第二，冒蓝烟，蓝烟是由于机油进入燃烧室造成的，可能原因是活塞环密封不严或是缸体破裂造成的；第三，冒黑烟，黑烟主要原因是燃烧不充分。

燃烧不充分会有哪些原因造成的，参考如下：

（1）进气歧管堵塞或是空气滤清器脏；

（2）燃油油品差，海外有些国家的油品不足国二[2]标准；

（3）ECU损坏，不能正常安排喷油的指令；

（4）排气系统故障。

3 针对可能原因，验证分析

要求海外客户检查并验证情况如下：清理空气滤清器，检查进气歧管变形情况，结果正常；由于发动机已经运行7000KM左右，未出现冒黑烟情况，可以推断油品良好，检查燃油管进回油管无憋管或漏油情况；用X431检测仪[3]监测发动机故障码，未发现故障码；客户更换尾气排放检测器氧传感器和进气温度压力传感器，问题消除。

为何发动机运行正常未有故障码，但出现了冒黑烟的情况，为了进一步确认原因，做为售后人员要求客户将更换的故障件还回旧件（含氧传感器和进气温度压力传感器）做进一步的确认。

4 查看旧件和确认传感器的接口定义

4.1 氧传感器图片如下

4.2 氧传感器的接口定义

从下往上数（两根白线为下），分别对应四个针脚，定义分别为：（1）加热线；（2）加热线；（3）信号地；（4）信号线。

4.3 氧传感器的功能和原理

功能：测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中的HC、CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率。

原理：其传感元件是一陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。当传感陶瓷管的温度达到350℃时，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。若混合气体偏浓，则陶瓷管内外氧离子浓度差较高，电势差偏高，大量的氧离子从内侧移到外侧，输出电压较高（接近900mV）；若混合气偏稀，则陶瓷管内外氧离子浓度差较低，电势差较低，仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧，输出电压较低（接近100mV）。

电阻值的标准：1～6Ω

电压值的标准：0.1～0.9V，每10秒钟循环6到10次

4.4 进气温度压力传感器的接口定义

定义分别为：（1）传感器地；（2）进气温度信号；（3）+5V电源；（4）进气压力信号。

4.5 进气温度压力传感器的功能和原理

功能：本传感器测量进气歧管绝对压力与进气温度，提供发动机负荷与进气温度信息。

原理：测量进气压力部分为压电型传感器，可根据大气压力与进气歧管压力差提供给控制器“负荷信号”；由控制器提供5V电压，并根据进气压力的不同而反馈0-5V电压至控制器。

测量进气温度部分为NTC型（负温度系数）传感器，电阻随进气温度变化，此传感器输送给控制器一个表示进气温度变化的电压。

电阻值的标准：

0 ℃ - 5280～6570 Ω 20℃ -2280～2740 Ω 40℃ - 1060～1300 Ω60℃ - 530 ～660 Ω

电压值的标准(4号针脚)：4#针脚电压为1.3V左右（具体数值与车型有关）；空载状态下，慢慢打开节气门，4#针脚的电压变化不大；快速打开节气门，4#针脚的电压可瞬间达到4V左右（具体数值与车型有关），然后下降到1.5V左右（具体数值与车型有关）。

5 实物监测

依据4中各个针脚的定义和功能，测量电阻和用X431监测信号电压值。

5.1 氧传感器和进气温度压力传感器电阻值

氧传感器两根白线之间，进气温度压力传感器针脚1#和2#之间。

汇总表格如下：

通过汇总表格，新旧传感器的电阻值基本一致。

5.2 用X431检测仪测量信号线输出电压数据流，选择对应发动机和数据流

数据流汇总如下（多数据监测）：

通过汇总表格：发现旧件氧传感器电压值小于0.1V。

5.3 通过X431检测仪，对比传感器的特性

氧传感器如下：

进气温度压力传感器如右图：

通过对比数据和特性曲线，归结问题的根本原因是氧传感器失效，将旧氧传感器装车，问题重现，则更换氧传感器问题能消除。

6 结语

新件

旧件

新件

旧件

表1

表2

在完成新旧传感器对比测试后，告知客户只要更换氧传感器问题消除，客户反馈结果OK。通过以上的分析，想分享一下问题的处理方法，遇到售后问题后需要从问题的设计面出发，寻找可能的切入点，然后从各个可能点逐个排除，由简单到复杂，由表到内的分析问题，并总结经验。