電控發動機故障診斷與排除經驗淺談

黃建樂++楊向前

摘 要：現代汽車基本采用了電控發動機系統，在維修過程中，運用故障診斷儀與發動機ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現象復雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發動機動態和靜態“數據流”數據，對故障原因和故障部位進行更為精確的分析，提高維修效率。

關鍵詞：電控發動機；故障診斷；“數據流”；分析；教學實踐

隨著現代汽車運用技術的飛速發展，絕大多數乘用轎車都采用了電控發動機系統，在汽車運行過程中，傳感器、ECU、執行器之間精確的信號連接與控制，極大地提高了汽車的使用性能。而在維修過程中，運用故障診斷儀與發動機ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現象復雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發動機動態和靜態“數據流”數據，對故障原因和故障部位進行更為精確的分析，提高維修效率。

在對裝有電控發動機的車輛進行維修的過程中，對于“數據流”的運用，要注意以下兩點：第一，對于維修人員，務必要掌握扎實的電控發動機理論基礎知識，熟悉各類傳感器、ECU、執行器的結構、工作原理、可能引發的故障現象以及各部件的相互關系等，以利于快速找出問題的主要根源從而進行分析。第二，需要了解故障診斷儀中“數據流”所表達的各類傳感器數據信息的含義，并熟悉各類“數據流”數據信息的正常值范圍。如對于進氣歧管絕對壓力傳感器，經?？梢娙N數據單位：kPa、mmHg、mbar，三者之間關系可通過以下兩個公式進行換算：①1個標準大氣壓≈101kPa≈76 mmHg ②1 mbar=100Pa。再如節氣門位置傳感器，經?？梢娙N單位：°、V、%，我們既要了解各個單位間的關系，也要熟悉各單位數據的正常值，以利于對故障現象進行分析。以下結合自身維修教學實例，探討一下“數據流”分析的實際運用。

一、 利用“靜態數據流”分析故障

連接汽車故障診斷儀，打開點火開關，不啟動發動機，在數據操作界面所看到的“數據流”信息，即為電控發動機系統的“靜態數據流”數據。由于此時發動機尚未啟動，各類數據與汽車正常運轉時顯示的數據大不一樣，如冷卻液溫度傳感器，其顯示數值與環境溫度相當，進氣歧管絕對壓力傳感器的顯示數值與標準大氣壓值相當（101kPa左右）。應用實例如下：

實例1：

故障現象：帕薩特B5發動機冷啟動困難（教學實訓臺架）。

檢查與判斷：入秋后，溫度下降，電控發動機臺架設備開始出現冷啟動困難，但熱機后無任何故障現象出現的情況。實習教研組教師對噴油嘴、燃油泵、繼電器等項目進行仔細檢查，排除油供不足的故障可能性，再對火花塞、配氣相位、點火模塊等項目進行檢查，排除點火能量不足的可能。在經過多次啟動發動機后，沒有發現“淹缸”現象，故懷疑該故障是由于冷啟動過程中可燃混合氣加濃不足引起，考慮到熱機啟動正常，最終決定從“靜態數據流”入手，分析冷機啟動情況。

采用金德KT600故障診斷儀對B5發動機進行測試，啟動后無故障碼顯示，讀取“靜態數據流”，發現冷卻液溫度顯示數值為98℃，與環境溫度（23℃）相差過多，如果發動機ECU接收的這個錯誤信號，所形成的初始混合氣濃度必然過低，影響冷啟動。接下來，教師現場用萬用表檢測冷卻液溫度傳感器4號腳與ECU的連接腳，無短路及斷路現象，再檢測傳感器本身，發現電阻值已遠遠大于正常值，于是更換了一個新的傳感器，啟動發動機后，故障排除。

從這個案例可以知道，運用故障診斷儀的故障代碼是無法判別所有故障現象的。如上所示，當冷卻液溫度傳感器各連接線路正常，由于本身故障，產生信號失真，ECU就無法對其產生的數據進行準確判斷，從而導致故障現象的產生，也給維修人員的工作增加了難度，而“靜態數據流”的運用，則為整個維修過程提供了較大的幫助。

二、 利用“動態數據流”分析故障

電控發動機運轉時，故障診斷儀所顯示的“數據流”數據信息，即為“動態數據流”數據。由于這個過程受各類實際因素影響，發動機只能說是處于一個相對穩定的工作狀態，各類數據信號會在一定范圍內波動。如對于帕薩特B5發動機，正常的怠速轉速信號范圍是820～900rPm，當水溫>80℃時，λ信號（氧傳感器）電壓范圍為0.1～0.9V。應用實例如下：

實例2：帕薩特B5發動機怠速不穩（教學實訓臺架）。

故障現象：發動機實驗臺架經過學生一天的排故訓練后，發現發動機怠速不穩，并伴有發動機熄火后再次啟動困難情況。

檢查與判斷：首先檢查發動機傳感器、執行器、ECU之間機械連接（線束、插件），無異常，檢查發動機油壓，無異常（0.25Mpa）。然后將發動機熄火、連接上金德KT-600型汽車故障電腦診斷儀使發動機處于KOER讀取故障代碼，無代碼，且顯示發動機系統正常。懷疑某些故障無法通過故障解碼器顯示，ECU無法記錄，帶著這個思路再次用金德KT-600汽車故障電腦診斷儀讀取大眾車系帕薩特B5車的發動機（ANQ）數據，進入讀測試數據塊，輸入組號“002”顯示為：

區域①：發動機轉速800±50/min；區域②：發動機負荷1.20 ms；區域③：發動機每循環噴射時間2.05 ms；區域④：進氣質量1.7 g/s。

以上實際測量數據與正常值（表1）相比較發現，區域④進氣質量值實際測量為1.7 g/s，正常值為2.0～4.0 g/s，數值明顯過小。

造成進氣質量過小的原因一般有兩種：

（一） 空氣流量傳感器（MAF）有故障；信號電壓失準，造成MAF計量進氣量有誤。endprint

（二） 空氣流量傳感器（MAF）與進氣歧管之間存在泄漏情況；一部分進入發動機汽缸的空氣未被計量輸入發動機電腦，造成進氣質量數據失真。

根據以上故障現象與可能造成故障的原因，首先，從判斷空氣流量傳感器是否有故障存在著手，啟動發動機怠速運轉，然后用萬用表直流擋位（20v）測量發動機ECU端13腳插孔（與傳感器MAF5號腳相連）有信號電壓，并且此信號電壓能隨著節氣門開度的增大而變化，用汽車故障電腦診斷儀讀碼無MAF故障代碼輸出，說明空氣流量傳感器是好的。

接著再檢查空氣流量計至節氣門部件之間的塑料喉管，無意中晃動塑料喉管時發現發動機怠速有變化，仔細觀察塑料喉管終于發現喉管的褶皺處有裂紋存在，所以在晃動塑料喉管時間隙變小，發動機怠速運轉變正常。更換新的進氣軟管后啟動發動機怠速運轉穩定，再次用汽車故障電腦診斷儀進入讀測試數據塊，輸入組號“002”顯示為，區域④進氣質量值為3.4 g/s在正常范圍，發動機怠速不穩的故障徹底排除。

最后的結果說明發動機怠速不穩故障，是因為空氣流量計至節氣門之間的連接塑料喉管破裂，而電噴發動機ECU是根據MAF信號與發動機轉速信號來計算基本噴油量，也就是說電腦控制“進多少氣、配多少油”，這臺發動機由于進氣系統一部分的空氣質量未被MAF計量，產生“多氣少油”情況，使可燃混合氣濃度過稀，引起怠速不穩故障現象。

三、 提倡運用“數據流”分析，進行教學實踐

隨著我國技工教育的飛速發展及汽車新技術的運用普及，各大職業院校在電控發動機教學實驗臺架及設備上都積極地進行更新，不斷拉近教學實踐水平。為了讓學生更好地學到他們今后在生產實際中的真本領，建議提倡引入“數據流”進行故障分析教學（目前中技學校汽車專業教學大綱無此要求），使學生掌握更加科學、合理的定量分析方法，更為準確的去運用和理解汽車運行參數，也能讓廣大教師在指導學生進行電控發動機故障排除過程中少走很多彎路，減少診斷時間，極大地提高教學實用性及教學效率。

運用“數據流”分析，進行教學實踐，更能促進學生發散思維，在排除沒有故障代碼顯示的故障時，也能根據“數據流”等檢測手段分析判斷解決問題，進一步提高學生綜合實踐能力。

參考文獻：

[1]魯植雄，趙國柱.《帕薩特B5轎車數據流分析圖解》[M].電子工業出版社，2004.

[2]D·威德爾.《汽車發動機構造與診斷維修》[M].機械工業出版社，2006.

作者簡介：

黃建樂，楊向前，浙江省溫州市，溫州交通技術學校。endprint