雷克萨斯RX270车尾气不合格

南通文峰雷克萨斯汽车销售服务有限公司 陈 杰

故障现象 一辆雷克萨斯RX270车，累计行驶里程约为18万km，搭载1AR-FE发动机。客户到店反映车辆尾气检测不合格，要求检查和维修。

故障诊断 接车后，询问客户车辆的使用情况，客户反映发动机动力充足，且车辆都一直是在4S店维护和维修的。分析造成车辆尾气检测不合格的可能原因有：混合气燃烧不充分；三元催化转换器转换效率低。

起动发动机，怠速时发动机转速为700 r/min左右，正常；急踩加速踏板，发动机转速可以达到4 000 r/min～5 000 r/min，正常。决定进行失速试验，在发动机处于热车状态下，将换挡杆置于D挡，关闭防侧滑功能；将加速踏板和制动踏板同时踩到底，发动机转速能达到2 700 r/min，在标准范围内，初步判断发动机动力性能良好。

连接故障检测仪，读取怠速时的发动机系统数据流（图1），未见异常。将发动机转速提升至4 000 r/min左右，维持一会儿，发现发动机转速表始终在4 000 r/min左右轻微晃动，类似于游车的现象，再过一会儿，组合仪表上的发动机故障灯异常点亮（图2）。读取发动机系统的故障代码，读得故障代码P0172和故障代码P0301（图3），P0172是当前故障代码，P0301是待定故障代码，分析认为两者之间有着必然的联系：要么是混合气过浓导致第1缸缺火，要么是第1缸缺火，导致第1缸未能燃烧，从而引起混合气过浓。决定先从混合气过浓的故障代码入手进行检查，分析认为造成故障的可能原因有喷油器故障、空气流量传感器故障、点火系统故障、空燃比传感器故障、冷却液温度传感器故障等。

在正常的闭环控制下，当实际喷油量偏离发动机控制模块（ECM）估算的喷油量时，将导致短期燃油修正值发生改变，如果短期燃油修正值持续出现偏差，则会调节长期燃油修正值。实际喷油量与ECM估算的喷油量的偏差也影响燃油修正平均学习值，燃油修正平均学习值是短期燃油修正平均值和长期燃油修正平均值之和，如果燃油修正平均学习值为≥+35%或≤-35%时，ECM将记录故障代码P0172。

图1 怠速时的发动机系统数据流（截屏）

图2 发动机故障灯异常点亮

图3 读取的故障代码（截屏）

查看故障代码P0172的定格数据（图4和图5），得知故障出现时发动机转速为5 000 r/min，短期燃油修正值为-20.313%，长期燃油修正值为-22.657%，燃油修正的平均学习值为-42.97%，超过了-35%，所以才会记录故障代码P0172；另外，第1缸的缺火次数为3次。诊断至此可知，发动机处于高速运转时会出现混合气过浓的故障现象。

于是缓慢踩下加速踏板，直到发动机转速达到3 000 r/min以上时，读取发动机数据流（图6），发动机转速为4 142 r/min时，短期燃油修正值为-8.594%，长期燃油修正值高达-27.344%，说明混合气长期处于过浓的状态。另外，在长期燃油修正值异常偏大的同时，第1缸的缺火次数也不断递增，高达41次；前面的三元催化转换器的温度高达720 ℃，后面的三元催化转换器的温度高达490 ℃，正常情况下前面的三元催化转换器的温度不会超过630 ℃，后面的三元催化转换器的温度不会超过450 ℃。

分析以上数据得知，故障只有在发动机高速运转的情况下才出现，发动机怠速运转时是正常的，为什么只有在发动机高速运转的情况下才会出现故障呢？故障排除陷入僵局，如果是燃油压力故障或喷油器故障，发动机在怠速状态也会有异常，怀疑是相关传感器工作不良，在发动机高速运转的情况下提供了错误的信号。

图4 故障代码P0172的定格数据1（截屏）

图5 故障代码P0172的定格数据2（截屏）

图6 加速时的发动机数据流（截屏）

检查冷却液温度传感器信号，在故障出现时为95 ℃，正常；查看空燃比传感器的反馈电压，通过主动测试调节喷油量的大小，空燃比的反馈电压可以正常变化，正常；查看空气流量传感器，无损坏现象，更换后试车，故障依旧；仔细检查进气系统，未见异常。

为什么前面的三元催化转化器的温度会高于630 ℃呢？结合故障只在发动机高转速时发生，怀疑三元催化转化器堵塞，导致排气不畅，引起三元催化转化器温度过高。

故障排除 拆下排气支管，利用内窥镜进行检查（图7），发现前面的三元催化转化器有堵塞的情况。更换前面的三元催化转化器后试车，故障排除。让客户再次去检测尾气排放，顺利通过。

故障总结 三元催化转换器出现堵塞时，发动机处于低速运转的状态下，数据均正常，但是在发动机高速运转的情况下，可能会出现混合气过浓、长期燃油修正值偏大、三元催化转化器温度偏高、发动机负荷变大、发动机冷却液温度偏高、发动机动力不足、换挡延迟、某缸缺火等情况。

图7 利用内窥镜检查三元催化转化器