汽车电子控制实训-发动机怠速不良案例分析
成都盘沣科技有限公司   2012-09-14 22:21:25 作者:PFCEO 来源: 文字大小:[][][]

帕萨特 B4 轿车清洗节气门体后怠速转速居高不下

  一辆帕萨特 B4 轿车,因该车已运行了 18 万 km ,作为常规维护对喷油器进行了台架测试及清洗,同时也清洗了节气门体。但发动机起动后怠速转速达 1 500 r/min ,且居高不下。因该车怠速无法调整,修理工束手无策,让笔者前去处理。

  经初步检查,该车发动机冷却液温度在 85 ℃时发动机转速为 1 500 r/min ,高于标准值近一倍。同时该车还有一异常现象,就是此时打开空调转速可降为 850 r/min ,加速后减油也能回到 850 r/min ;关闭空调,转速升至 1 000 r/min ,但加速后减油或重新起动发动机转速仍达 1 500 r/min 。根据清洗前转速正常,清洗后转速增高的情况,笔者认为清洗节气门体后进气量有所增加,可发动机 ECU 按原有运行模式控制,势必使转速增加。打开或关闭空调使转速发生变化,说明发动机 ECU 在发动机负荷改变时能进行调节。发动机转速不正常增高是 ECU 的输入信号有误或 ECU 运算程序出现偏差所致。同时,按大众系列车型维修手册规定,在拆卸节气门体后,应对节气门体与 ECU 重新匹配。基于以上分析,笔者认为只要重新进行匹配,应该没有什么问题。当时我单位的检测仪没有匹配功能,请客户到其他维修厂做了匹配,但故障依旧。后又重新分析了故障前后征兆及所做的检查、维修工作,并根据该车控制系统特点,还是将焦点集中在节气门体上。用替代法装一新节气门体,起动后转速稳定在 750 r/min 以内,加、减速也均正常。问题就在节气门体上,笔者以为该车问题已经解决。

  但新问题又出现了,客户不认可支付节气门体费用。他强调进厂时该车正常,故障的出现是维修不当所致。几经解释故障生成因素及该车型出现同一故障的几个例子并进行协商,均不能达成共识。不得已只得将新节气门体换下,同时还要用不花钱的方法将转速恢复正常。

  至此,笔者有必要先简述一下该节气门体的特点。帕萨特 B4 乘用车发动机的节气门体在奥迪车型中使用率很高,其结构基本一致,它的内部各组成部分的工作如下。

  a. 节气门位置传感器:可随加速踏板变化输出一可变电压,使 ECU 接受到节气门开度信号,也就是负荷变量信号。

  b. 节气门定位传感器:在怠速工况时,随发动机负荷变化将节气门变量电压信号反馈给 ECU 。但超出怠速范围时 ECU 只采用节气门位置传感器信号。也就是只在怠速工况下,节气门定位传感器的信号才被 ECU 采用。

  c. 怠速开关:怠速时闭合怠速开关, ECU 判别为怠速工况,并采用节气门定位传感器信号进行负荷变化时的变量控制;当加速踏板动作时,怠速开关断开。 ECU 采用节气门位置传感器信号进行工况变量控制。

  d. 节气门定位器:当怠速开关闭合, ECU 采用节气门定位传感器信号进行发动机负荷变量控制,同时 ECU 控制节气门定位器上电动机旋转,驱动齿轮组改变节气门开度,增减进气量,以适应发动机怠速时的负荷变化。

  经对节气门进行参数测量,最后认为节气门定位传感器是造成该车怠速时发动机转速不正常增高唯一根源。将节气门体侧盖拆下,对节气门定位传感器进行角度调节,以期通过改变节气门定位传感器位置,使 ECU 按新的基点进行分析,并控制发动机转速降低。通过一次次调节,发动机转速逐步下降,用了 5 个小时,调整了 8 次节气门定位传感器角度,直到节气门体 4 #和 8 #端子间电阻为 107 Ω时,发动机起动后随温度的上升,转速从 1 200 r/min 下降到 750 r/min ,加、减负荷时转速也有改变,终将问题解决。

  综上所述,该车清洗节气门体后进气量有所增加,但节气门定位传感器的输出信号没变。 ECU 按输入的信息分析发出指令控制发动机运转,势必造成转速增高。由于转速已增高,所以开空调时发动机不会再提速,反而因负荷的增加使转速下降。虽然 ECU 接受的各传感器信号均在正常范围内,但相互矛盾,造成 ECU 分析紊乱,出现许多异常现象。调整节气门定位传感器角度后,进气量在调整前后虽没有变化,但 ECU 按新的基点进行调节。这个基点就是人为地将进气量与节气门定位传感器信号调整为同步,使 ECU 控制节气门定位传感器工作改变节气门开度,减少了进气量,这才使转速下降。必须指出,这种调整是违反大众维修手册中相应条例的不得已的做法。经调整后,该车转速虽正常,但冬天起动时需人为提高转速,原因是暖机提速作用不明显,极易熄火。

 

上海别克发动机怠速抖动

  故障现象 :别克发动机在怠速时出现比较强烈的抖动。

  故障检修 :用故障诊断电脑 TECH2 检查各缸的点火情况,发现第四缸缺火。拆下第四缸的火花塞,换上新的火花塞,接上点火线圈,怠速依然不稳。熄火后检查曲轴强制通风管 (PCV) 的管路,拔出并检查密封处是否有损伤,没有异常,重新插回。

  接着检查节气门后处的 PCV 进口,拔出接口检查密封圈及各个接口密封情况。没有异常,再插回。检查碳罐接口到节气门后处接口的管路,拔出接头,检查密封情况,没有异常。检查 EGR 阀到上进气管的管路有无泄漏,没有异常。检查刹车助力吸气口的密封情况,拔出检查后未见异常。检查 MAP 到上进气管的管路密封情况,无任何异常。

  最后,检查冷空调到上进气管的接口时,发现接头有松动,拔出后更换新的管路,再插回。通过以上的检查,再启动发动机,发现怠速已稳定。

  故障分析 :怠速不稳的原因可能是火花塞的铂金间隙不正确或上进气管有从节气门以外进入的气源, PCM (动力总成模块)调整喷油量是根据节气门的开度而定的,一旦有别的地方有泄漏而进气, PCM 不会重新调整,从而造成空燃比不正确,引起怠速不稳。所以,上进气管任意一个进气接口出现泄漏,都可能引起怠速不稳。

 

上海帕萨特 B5 1.8T 轿车怠速抖动

  故障想象:一辆上海帕萨特 B5 1.8T (涡轮增压发动机)轿车,怠速抖动。该车曾经在两家修理厂进行过维修,更换过两个空气流量传感器

  故障诊断与排除:首先有故障诊断仪读取故障代码,读得两个故障代码:一个为第 1 缸不工作;另一个为空气流量传感器信号不良。经过断缸试验,发现第 1 缸不明显,为了进一步确认是否为点火线圈故障,将 1 缸和 2 缸的点火线圈进行互换,结果为 2 缸不工作,由此判定故障确实在点火线圈上。更换一个新的点火线圈后,清除故障代码,起动发动机,发动机怠速运转平稳,发动机加速有力。再次读取故障代码,发现空气流量传感器信号不良的故障代码却始终存在,无法清除。由此看来空气流量传感器可能存在问题。在发动机怠速运转时,利用故障检测仪的数据流功能,查看空气流量传感器的数据,发现故障检测仪上显示的空气流量传感器信号为 0 ;踩下加速踏板进行发动机加速,空气流量传感器信号仍然为 0 ,说明无气流通过,发动机在正常运转,无气流通过是不可能的,唯一的可能性就是空气流量传感器或其线路出现故障。为此,拔下空气流量传感器的导线插头,打开点火开关,用万用表检测导线侧插头的第 2 号脚有 5V 电压,起动发动机,其第 4 号脚上也有 12V 电压, 3 号脚接地,根据检测结果说明发动机电脑送出的点回路是正常的。将空气流量传感器导线插头插上,重新起动发动机,在发动机怠速运转下测量其信号电压( 5 号脚)为 0.03V ,发动机加速时该信号不变化。将发动机熄火后再测量 5 号脚对地的电阻,发现该电阻较大,说明该信号线没有搭铁,故障应该在空气流量传感器本身。但是一提要更换空气流量传感器,车主就说,车上的空气流量传感器已经是更换的第 2 个空气流量传感器,都没有用,非让检查是否发动机电脑坏了。为了慎重起见,有重新检测了一遍,为了排除发动机电脑原因,将空气流量传感器通往发动机电脑的信号线切断,起动发动机,再次测量发现空气流量传感器信号仍然为 0 ,从而确认故障就是空气流量传感器本身的问题。

  但是,为何在其他修理厂更换过两个空气流量传感器都不能解决问题呢?到底是空气流量传感器本身的质量存在问题,还是空气流量传感器配件的型号不对呢?有经验的维修人员都清楚,上海桑塔纳 2000 GSi (时代超人)的空气流量传感器和上海帕萨特 B5 1.8L 轿车的空气流量传感器是可以互换的(指 4 缸发动机),那么上海帕萨特 B5 1.8L 轿车的空气流量传感器和上海帕萨特 B5 1.8T 轿车的空气流量传感器是否也可以互换呢?经过仔细地查阅上海帕萨特 B5 1.8L 轿车和上海帕萨特 B5 1.8T 轿车的电路图,发现两种车型空气流量传感器的插脚树目和插头的形状均一样,但是其各引脚的功能却略微有些差别,具体见表 1 所列。

  表 1 上海帕萨特 B5 1.8L 轿车和上海帕萨特 B5 1.8T 轿车空气流量传感器插脚的功能

空气流量传感器的插脚号

上海帕萨特 B5 1.8L 轿车

(与时代超人轿车相同)

上海帕萨特 B5 1.8T 轿车

2

12V 电压

5V

3

搭铁

搭铁

4

5V 电压

12V 电压

5

信号

信号

  通过上述对比可以发现,上海帕萨特 B5 1.8L 轿车和上海帕萨特 B5 1.8T 轿车的空气流量传感器是不可以互换的,它们的根本区别在于其供电引脚相反。如果将它们 2 号脚、 4 号脚互换,应该是可行的。为此用一个上海桑塔纳 2000 GSi (时代超人)的空气流量传感器代之(同上海帕萨特 B5 1.8L 轿车),只是对空气流量传感器芯进行更换。将该车(上海帕萨特 B5 1.8T 轿车)的空气流量传感器插头的 2 号脚、 4 号脚调换,装上试车发现车辆一切正常。再次测量其信号电压,发动机怠速运转时信号电压为 1.3V ,加速到 5000r/min ,信号电压可达 3V 左右,用故障检测仪读取空气流量传感器的空气流量数据为 3g/s (怠速下)。

  通过上述试验更加确认原车空气流量传感器损坏,同时也可以解释先前更换的两个空气流量传感器也是好的,很可能其他厂家在更换空气流量传感器时没有注意空气流量传感器的型号,更换的是上海帕萨特 B5 1.8L 轿车的空气流量传感器,从而导致该车的故障。在此提醒广大汽车维修技术人员和配件人员,在更换零件的时候一定要注意配件的型号,像本例故障就是没有注意上海帕萨特 B5 1.8L 轿车和上海帕萨特 B5 1.8T 轿车的空气流量传感器,两种车型的空气流量传感器的外形略有不同但它们的芯子是一样的,插头的形状是一样的,但其插头上各个引脚的功能却不相同,所以两者是不可以直接互换的。

  故障总结:在我国,大众 / 奥迪系列车型是当前的主体车型,它们有共同的故障点:空气流量传感器、氧传感器、点火线圈是易损件,更换时应注意它们的型号应该相符,虽然许多车型的发动机相似,但它们的电脑控制是有差别的。在此提及的是,上海帕萨特 B5 有三种车型,即 1.8L 、 1.8T 、 2.8 (六缸),它们的配置是有差别的:

  ( 1 )上海帕萨特 B5 1.8L 轿车配置的发动机有 ANQ 、 AEB 和 ADK 三种,其中 ANQ 发动机是国产上海帕萨特 B5 1.8L 轿车最常见的车型,它们的电脑控制略有不同。

  ( 2 )上海帕萨特 B5 1.8T 轿车配置的发动机是 AWL 型,是一款涡轮增压性发动机,电脑引脚与上海帕萨特 B5 1.8L 轿车基本相同,但个别引脚不同,特别是空气流量传感器引脚不同,应注意选择同型号的元器件。

  ( 3 )空气流量传感器信号有无和信号偏差,对发动机的影响很大有着根本差别。无信号时,电脑存储其故障代码,并取消其信号的控制,由节气门位置传感器信号和发动机转速传感器信号作为基本喷油两的控制,发动机反应不大;信号有偏差时,不存储故障代码,混合气变浓或变稀,发动机各工况不佳。

  ( 4 )原厂资料(发往维修站的)有许多错误,特别是电路个别处有错,在参考时应特别注意。

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