五、动力不足故障的诊断_汽车故障诊断与检测技术（发动机与底盘部分）（第2版）-QQ阅读男生武侠网

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五、动力不足故障的诊断

汽车电控发动机动力不足就是指它的动力性差。发动机动力不足是汽车常见的一种故障现象,它产生的原因很多,涉及面也很广。

1.故障现象

发动机无负荷运转时基本正常,但带负荷运转时加速缓慢,上坡无力,加速踏板踩到底时仍感到动力不足,转速提不高,达不到最高车速。

2.故障原因

1)节气门调整不当,不能全开。

2)空气滤清器堵塞。

3)∗燃油压力过低。

4)∗气缸缺火。

5)点火正时不当或高压火花弱。

6)空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器故障。

7)喷油器堵塞或雾化不良。

8)废气再循环装置工作不良。

9)∗气缸压缩压力过低或配气正时失准。

10)∗排气受阻,在发动机加载时,进气歧管真空度明显偏低(多见于已行驶十万km以上的汽车)。

3.故障诊断与排除的一般步骤

1)进行故障自诊断,检查有无故障码出现。有条件的话,需用专用诊断仪读取动态数据流,或用万用表检查数据。影响动力性的传感器和执行器有:冷却液温度传感器、空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、点火器、喷油器等。按所显示的故障码或数据流分析故障,查找故障原因。

2)将加速踏板踩到底,检查节气门能否全开。如不能全开,应调整节气门拉索或踏板。

3)检查空气滤清器有无堵塞。如有堵塞,应清洁或更换。

4)用点火正时灯检查点火正时。在热车后的怠速运转中检查点火提前角,应为10°～15°或符合原厂规定,加速时的点火提前角应能自动提前至20°～30°。如怠速时点火提前角不正确,应调整初始点火提前角;如果加速时点火提前角不正确,应检查点火提前控制线路及曲轴位置传感器、点火器等。

5)检查有无明显缺缸。可作单缸断火、断油试验。

6)检查所有火花塞、高压线、点火线圈。如有异常,应更换。可用点火示波器观察点火波形后确认。

7)检查燃油压力。如压力过低,应进一步检查电动汽油泵、油压调节器、汽油滤清器等。

8)拆卸喷油器,检查喷油量是否正常。如喷油量不正常或喷油雾化不良,应清洗或更换喷油器。

9)检测空气流量计、节气门位置传感器、曲轴凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆燃传感器信号。

10)检查废气再循环装置工作是否正常。

11)检查配气相位、气门间隙是否正确。

12)检查进气增压装置、可变配气正时及气门升程装置的工作情况。

13)检查排气是否不畅通、三元催化转化器是否堵塞。用真空表与排气背压表检查,或拆检。

14)测量气缸压缩压力、检查气门积炭、拆检发动机等。如气缸压力过低、气门弹簧过软、配气凸轮磨损等都可导致动力下降。

发动机动力不足的故障诊断与排除程序见图1-90。

4.故障诊断与排除的相关要点

(1)确认汽车行驶无力是由发动机动力不足引起的检修动力不足故障时,对整车进行评价是非常重要的,这就是说不仅要对发动机,还要对传动系统、制动系统等进行评价。检修动力不足时要注意以下几点:知道用户所指的是什么,他想让你做什么。如果可能,要和用户一起进行路试。

汽车加速时提速很慢,上坡时汽车行驶更加缓慢的现象不一定是由发动机造成的,要注意如果传动系统打滑或行驶系统“罢劲”,均会使汽车提速迟钝,而易被误解为发动机动力性能不佳。为确认汽车提不起速是否由发动机造成的,可按以下办法鉴别:

1)在公路上把汽车车速提起来,然后突然收回节气门并立即将变速杆推入空档,如果汽车借惯性滑行距离较长,证明汽车传动及行驶部分无“罢劲”故障;如果滑行车速降速明显,则为汽车行驶“罢劲”。

2)汽车上坡时按常规换档后,应注意发动机转速是否与车速匹配,若车速降速明显,而发动机的转速很高,则说明传动系统打滑。

3)对带有牵引力控制系统的车辆来说,请关闭牵引力控制系统再试车一次。如果关闭牵引力控制系统,汽车动力充足的话,故障就出在牵引力控制系统而非发动机了。例如牵引力控制系统由于传感器依然工作并产生充足的电压,所以在这时并没有出现故障码。要注意到其中所含的噪声干扰。这辆汽车装备有牵引力调节装置和防抱死制动器,而EBCM将把噪声干扰误以为轮速的增加。这样的话,EBCM就会始终给这个车轮施加一定的制动力,以致顾客抱怨这种车动力不足。另外,驾驶人信息屏会出现“Traction Active”显示,可觉察到汽车正在施加制动。

4)大负荷时感觉发动机无力,在已知自动变速器没故障时也可作一下失速试验,看失速转速是否过低。

(2)发动机动力不足的本质原因分析汽油发动机动力性能不佳主要由以下几个方面引起:

①空燃比不良或供给量不足。

②点火性能不良。

③电控汽油喷射式发动机电控系统失常。

图1-90 发动机动力不足的故障诊断与排除程序

④发动机调整或装配不当,或发动机本身机械状态不佳。

对汽油发动机,若混合气的空燃比不当,混合气过稀或过浓,均会影响发动机的动力性能。若混合气过浓,排气管必冒黑烟;若混合气过稀,造成燃烧缓慢,严重时会导致进气管回火放炮。但若空燃比失调不太严重,则上述症状便不十分明显。可燃混合气供给量不足也不是靠直觉可以察觉的。

造成空燃比不良或混合气供给量不足的主要原因是燃油供给不足或空气供给受阻,所以应检查油路及空气滤清器。

点火性能不良主要是指高压火花弱、缺火、高速大负荷时断火、点火不正时等。

发动机调整或装配不当主要是机械磨损或装配调整不正确从而致使进排气性能不佳、气缸压力下降等;发动机本身机械状态不佳如正时带错齿、凸轮磨损、气门间隙不正确、气门积炭严重、气门弹簧过软导致高速运转时气门漂浮、缸套与活塞环磨损等。

电控系统失常是指电控系统的传感器、执行器或ECU出现某些问题导致喷油控制、点火提前角控制、进气控制、增压控制、可变配气相位及气门升程控制、可变排气控制等出现问题。

(3)燃油供给情况的检查

1)检查燃油泵是否工作。燃油泵如不工作应检查供电回路,如点火开关、燃油泵继电器以及回路是否有断路及接触不良。

2)检查油路燃油压力。将系统油压泄掉,以免接装燃油压力测试表时造成燃油飞溅引起火灾。为此,可切断燃油泵继电器,使油泵停止转动,然后起动发动机,泄掉系统油压,也可慢慢松开油压测试口,用抹布堵住接头,慢慢使油压泄掉。将燃油压力表接入油压测试口中,然后拔下油压调节器上的真空软管。

全面检查无误后,起动发动机,观察燃油压力表的读数。发动机怠速运转时,系统油压一般应为0.27MPa,也有的高达0.40MPa。对K型、KE型燃油系统来说更高一些,一般为0.55～0.60MPa。具体应以原厂手册为准。

接上油压调节器上的真空软管,在油压调节器起调压作用的情况下,系统压力应下降约0.05MPa。

如果安装真空软管与不安装真空软管无压力变化或变化不大,则应检查真空软管是否漏气、堵塞。

如果燃油压力低,可夹住油压调节器的回油管;如果压力上升,则应检查或更换油压调节器。如果系统油压仍低,则应检查燃油滤清器是否堵塞,油管是否不畅,有必要时检查油泵泵油能力。

(4)汽车三元催化转化器的检查三元催化转化器位于汽车下部正中央,用螺栓固定在排气歧管的后部管上。三元催化转化器为一整体式结构,如图1-91所示,在其排气管中央的栅格网表面涂有催化剂。三元催化转化器的作用是将废气中的HC、CO和NOx等有害气体转化成CO2、N2和水蒸气。

图1-91 三元催化转化器

1—转化器外壳 2—有催化剂覆盖的陶瓷体

当理论空燃比为14.7,废气温度在400～800℃时,三元催化转化器能最有效地减少废气中HC、CO和NOx的含量。

当发动机出现诸如熄火等故障时,可能导致废气温度超过1400℃,从而使转化器基质熔化,烧坏三元催化转化器,应避免使用含铅燃油,因为废气中的铅会覆盖在催化剂表面,阻止催化反应的进行,废气中的残留燃油也有可能毒害催化剂。

1)目测检查。检查三元催化转化器的外观,如发现外壳被压扁、锈蚀或出现凹痕,则应更换催化转化器。

2)从汽车上拆除催化转化器时,用电筒照催化转化器的排气口处,看是否被积炭或铅污染物堵塞。

3)轻轻摇动催化转化器,听听内部元件有无松动的迹象。如果发生元件堵塞、熔化或者其他形式的损坏,都应更换催化转化器。

4)功能测试

①以2500r/min的转速运转发动机约2min,将催化转化器加热至工作温度。

②在催化转化器的废气入口处和出口处分别接一支表面温度探头,测量温度。

③出口处温度至少应比进口处温度高38℃。

④如果温差低于规定值,则应更换催化转化器。

5)用排气背压表在氧传感器安装孔处或一氧化碳(CO)测试管处检测排气压力。

①在氧传感器(或一氧化碳测试管)处安装排气背压表。

②在正常工作温度下发动机怠速时,背压表读数不应超过8.6kPa(有些车确也超过这一数值,此处仅供参考)。

③把发动机转速提高至2000r/min,背压表的读数不应超过20.7kPa。

④如果在两种转速中的任何一种情况下背压超出规定值,那么表明排气系统受阻。

⑤检查排气系统有无压扁的管路;系统是否发生热变形或者内部消声器是否出现故障。

⑥如果没有找到排气系统背压过高的明显原因,那么可能是催化转化器受阻。

⑦完成检测后,在重新安装前用防粘剂涂敷氧传感器的螺纹。

(5)可变配气相位装置发动机配气相位应该像点火提前角那样,随发动机转速的变化而变化,以充分利用气流的惯性和压力差,使进气充分和排气彻底,满足发动机在不同转速下对动力性、经济性和排放净化性的要求。如果配气相位可变,则可使发动机在低速和高速时都能得到很大的转矩,并且能直接地在全转速范围内提高发动机性能。因此,可变配气相位装置一出现便很快在汽车上被广泛的应用。

较大的配气相位角可提高发动机在高转速时的性能,但会降低发动机在低转速时的性能。原因是:在低转速时混合气的流动速度较慢,燃烧速度也较慢,较大的进气提前角可能将混合气挤出气缸外,造成回火和发动机怠速不稳;在高转速时则相反,混合气的流动速度较快,燃烧速度也较快,气体的流动惯性能量增大,增大进气门早开、晚关的角度,可以充分利用进气流的惯性能量,防止混合气滞留在气缸外,使进气充分和排气彻底。适合发动机高速运转的配气相位,在低速运转时的输出转矩小,怠速不稳定;反之,适合发动机低速运转的配气相位,在高速运转时输出转矩小。因此,高速时增大进气门迟闭角,低速时减少气门重叠角,这样就可以使发动机在各种转速上都能充分发挥出性能。

目前,常见的可变配气相位装置有丰田的VVT-i、VVTL-i(智能型可变气门正时和气门升程机构),本田的VTEC、i-VTEC,宝马的VANOS、Valvetronic系统等。

图1-92为丰田卡罗拉1ZR-FE发动机Dual VVT-i(智能可变气门正时)系统。