混合汽過稀的故障排除實例

◆文/江蘇 于志勇

本文分析了發動機混合汽稀的三大原因，再從發動機運行工況歸納出三種情況。以混合汽稀故障為例，介紹其故障診斷的整個過程。電控發動機一旦出現混合汽故障，故障原因可能出自系統本身，也可能出自系統外其他部分。本文重點介紹故障診斷的一些基本步驟，以及如何快速、準確地找到故障點。

汽油發動機要保證正常工作，必須同時具備三大要素：一是足夠的汽缸壓力；二是準確而強大的點火；三是合適的可燃混合汽。如果某一要素不能滿足，勢必對發動機造成影響。尤其對于電控發動機來說，混合汽中的燃料與空氣的比例要恰當，汽油要充分地霧化，并且與空氣要很均勻地混合，這樣才能使混合汽容易點火燃燒，進而燃燒得更為徹底，并且將燃燒后的廢氣從汽缸內排出。

影響汽油發動機排放性能的最主要因素是混合汽的空燃比，理論上1kg汽油完全燃燒時需要14.7kg空氣。這種空氣和燃料的比例稱為理論空燃比。當實際空燃比小于理論空燃比時供給濃混合汽，此時發動機發出的功率大，但燃燒不完全，生成的CO、HC多；反之，供給稀混合汽時，燃燒速度變慢，燃燒不穩定，使得HC增多。在電控汽油噴射系統中采用閉環控制的方式，將空燃比控制在理論空燃比附近，并在排氣系統中消聲器前安裝一個三元催化轉化器，對發動機尾氣進行后處理，是當前減少汽車排氣污染物的最有效方法。氧傳感器通過監測排氣中氧離子的含量來獲得混合汽空燃比信號，發動機電腦根據氧傳感器信號，對噴油時間進行修正，燃油修正值與反饋補償值有關，而與基本噴油時間無關。燃油修正包括短期燃油修正和長期燃油修正。短期燃油修正值是指用于將空燃比持續保持在理論值的燃油補償值。加熱型氧傳感器(前)的信號指示空燃比與理論空燃比相比是偏稀還是偏濃。這使得燃油噴射量在空燃比偏濃時減少(-)，在空燃比偏稀時增加(+)，也叫反饋補償值。各發動機之間的差別、長期磨損和使用環境的改變等因素都會使短期燃油修正同中心值有所偏差。長期燃油修正控制全面燃油補償，用來補償短期燃油修正造成的與中間值的長期偏離，就叫空燃比學習值。實現空燃比反饋控制(閉環)，達到降低排放、節約燃油的目的。

一般來說，混合汽過稀有三大原因：氣多、油少、缸壓低。從發動機運行工況來看，混合汽過稀又分三種情況：一是怠速時混合汽過稀，中速時正常；二是怠速時正常，中速混合汽過稀；三是怠速、中速混合汽都稀。對于以上混合汽過稀故障，實際維修經驗告訴我們，怠速混合汽稀，中速正常，故障范圍一般是在節氣門后方漏氣；怠速正常，中速稀，一般是中速供油不暢(例如燃油濾清器堵塞)；怠速、中速都稀，故障范圍一般是噴油器堵塞或燃油壓力不足，二次空氣系統故障。

混合汽過稀會造成以下四種故障：①發動機不容易啟動；②發動機啟動后，怠速不穩定；③踩油門踏板，轉速不容易提高，猛踩油門，有回火現象，嚴重時導致發動機熄火；④汽車在行駛中發動機還有過熱現象。

電控發動機是一個精密而復雜的系統，一旦出現故障，故障原因可能出自系統本身，也可能出自系統外其他部分。因此故障的診斷較為困難，如果掌握一些故障診斷的基本步驟，就可簡單、快速、準確地找到故障所在，下面以混合汽稀故障為例，介紹其故障診斷的整個過程。

故障現象

一輛2011年9月生產的天津一汽豐田卡羅拉1.6AT轎車，其車輛型號為ZRE151L，發動機型號為1ZR-FE。發動機怠速偏高，此車正常怠速為600～700r/min，而達到正常水溫時，怠速還在1000r/min左右，明顯高于正常值，而且儀表板上發動機故障警告燈點亮。

表1 定格數據流

故障診斷與排除

接車后，先用故障診斷儀KT600讀取發動機故障碼，故障碼顯示P0171-系統混合汽太稀(燃油修正/組1)。再讀取故障發生時瞬間數據流(見表1)，發動機水溫94℃，發動機轉速975r/min，空氣流量1.26g/s，節氣門傳感器14.5%，短期燃油調整19.531%，長期燃油調整35.156%，空燃比系數1.050，空燃比傳感器(前)電壓3.522V，氧傳感器電壓0.055V，噴油量0.059ml，噴油時間2001μs，從瞬間數據上可以看出發動機怠速時，節氣門開度是在怠速位置；轉速高；進氣量偏小；短期燃油調整和長期燃油調整相加大于20%，是正值，增加燃油噴射量；空燃比系數大于1，偏稀；空燃比傳感器和氧傳感器信號反饋氧含量高；噴油量和噴油實際稍比正常值小；綜合判斷混合汽偏稀。

啟動發動機并怠速運轉，用KT600讀取動態數據(見表2)，發動機水溫96℃，發動機轉速786r/min，空氣流量1.10g/s，節氣門傳感器14.5%，短期燃油調整20.312%，長期燃油調整35.937%，空燃比系數1.219，空燃比傳感器(前)電壓4.064V，氧傳感器電壓0.075V，噴油量0.066ml，噴油時間2109μs。踩下油門踏板，使發動機轉速保持2500r/min左右，數據流顯示，發動機水溫96℃，發動機轉速2503r/min，空氣流量4.39g/s， 節氣門傳感器18.4%，短期燃油調整-2.344%，長期燃油調整32.031%，空燃比系數0.997，空燃比傳感器(前)電壓3.269V，氧傳感器電壓0.135V，噴油量0.067ml，噴油時間2146μs，接著清除故障碼再次讀取故障碼，系統正常。

表2 發動機(故障)怠速和中速動態數據流

如果發動機暖機后而且空燃比反饋比較穩定時，短期燃油修正值和長期燃油修正值都比預定值偏大(正值)，燃油修正出現嚴重誤差，混合汽嚴重偏稀，這會被判定為一個故障，ECM將亮起MIL，并設置DTC。此時故障碼清除后，再讀顯示系統正常，說明故障檢測條件未滿足。怠速和中速動態數據分析判斷，怠速時混合汽是偏稀狀態，而中速混合汽趨于正常。也就是說節氣門后方可能有漏氣。一般來講怠速過高原因主要有怠速時進氣量過多、噴油過多或發動機傳感器信號錯誤造成。首先檢查發動機進氣系統(見圖1)，進氣軟管及各通風軟管無裂紋無破損，空氣濾清器安裝正常，各真空管道無漏氣。動態數據流可以看出水溫、節氣門傳感器、噴油時間等信號正常。

為了減少燃油蒸發的排放，從燃油箱蒸發的燃油經過活性炭罐適時送入進氣歧管，與正常混合汽混合后進入發動機汽缸內燃燒，使汽油得到充分利用。為了防止破壞發動機正常工作的混合汽成分，影響發動機正常工作，必須對燃油蒸汽進入發動機進氣歧管的時機和進入量進行控制。燃油蒸發控制系統一般都能根據發動機負荷等情況，適時控制電磁閥的通電占空比，以達到控制電磁閥開啟程度的目的。為了確診燃油蒸發控制系統工作是否正常，將發動機預熱正常工作溫度，然后使發動機怠速運轉。脫開活性炭罐上的軟管，用手觸摸活性炭罐開口端感覺有沒有真空吸力(見圖2)。此時活性炭罐開口端有吸力，接著再拔下電磁閥插頭，仍然有吸力。用手堵住活性炭罐開口端的同時，發現發動機運轉明顯平穩，而且轉速下降(見圖3)，當手離開活性炭罐開口端時，轉速上升(見圖4)。

表3 發動機(正常)怠速和中速動態數據流

至此可以確定活性炭罐電磁閥損壞，拆下活性炭罐電磁閥，向活性炭罐進氣口吹氣時已導通。更換活性炭罐電磁閥，連接軟管和插頭，啟動發動機，發動機運轉平穩，轉速正常，讀取數據流各項參數在正常范圍之內(見表3)，故障徹底排除。

維修小結

發動機故障診斷與排除，必須要確認故障現象，再用故障診斷儀讀取故障碼和定格數據。進行故障排除時，可借助定格數據分析判斷故障發生時車輛是運行還是停止，空燃比是稀還是濃及記錄其他一些數據，這些數據有助于識別故障原因及判斷故障是否屬于暫時故障，還要記錄能反映故障特征的動態數據，與正常參數分析對比。若有故障碼，按故障診斷流程一步一步檢測，最終找到故障點。若無故障碼，根據故障癥狀，分析產生故障的原因，按照由簡到繁進行檢查，可以快速有效地找出故障部位。