桑塔纳2000电控发动机常见故障诊断与排除

I 目 录 文本成果 摘 要 1 关键词 1 引言 1 1 简述发动机电控技术 1 2 汽车电控发动机常见故障及排除方法 3 2.1 汽油压力与喷射状况的检测 3 2.2 冷起动困难故障排除 4 2.3 怠速工况故障排除 4 3 发动机抖动故障排除实例 4 3.1 喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖（ AFE 电喷） 4 3.1.1 车辆信息 4 3.1.2 故障现象 5 3.1.3 故障诊断与排除 5 3.2 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖（ AJR 电喷） 5 3.2.1 车辆信息 5 3.2.2 故障现象 6 3.2.3 故障诊断与排除 6 3.3 发动机怠速运转时机体抖动较严重，且排气尾管有突突声 6 3.3.1 故障现象 6 3.3.2 故障检查与排除 7 4 电控发动机故障诊断与排除流程图 8 4.1 发动机不能起动故障诊断与排除流程图 8 II 4.2 加速不良或熄火故障诊断与排除流程图 9 5 检测与维修时的注意事项 9 5.1 电控发动机维修要点 9 5.2 电控燃油系统检查要点 10 6 总结 评价 11 致谢 11 参考文献 11 实际成果 桑塔纳 2000 发动机电控元件实物图 12 - 1 - 桑塔纳 2000 电控发动机维修常见故障诊断 与 排除 朱 佳 摘要： 从汽车电控发动机的技术开始分析其原理，就汽车电控发动机无法起动的故障进行分析，如何进行电控发动机故障诊断，将针对电喷发动机各种油路、气路故障展开讨论，提出相关故障排除及相应维修建议。举例说明了发动机抖动故障的排除，包括喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖，机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖。 关键词： 发动机 故障分析 引言 发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油 (柴油 )的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动 活塞 作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100 多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点， 而发动机故障也是多种多样，当发动机出现故障时，汽车会表现出不同的状况来反映。 1 发动机电控技术介绍 发动机电控技术包含内容也很多 ,主要由发动机电控燃油喷射系统、发动机电控点火正时系统、发动机怠速控制系统三个部分组成。 电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制空燃比，使燃烧充分，显著减少排气污染。同时，由于发动机工作稳定性得到加强，从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输入电脑，由电脑 计算 出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油阀 和点火器，使得发动机在各工况下得到最佳性能。 - 2 - 任何一个由微型号电脑控制的装置 ,都是由以下三个基本部分组成的 :传感器控制电脑执行器。 传感器是电脑控制系统的眼睛 ,它用于观察各种变化的物理、化学量 ,并将这些物理、化学量转变为电脑可识别的电信号 ,例如水温传感器、空气流量计等。执行器是电脑控制系统的手 ,它用于执行电脑发出的各种命令 ,它可把命令变成对控制对象的具体动作 ,例如喷油器、怠速马达、点火线圈等。控制电脑是整个控制系统的指挥部 ,它用于分析处理各种信息 ,并操作各个执行器来完成整个系统工作。 氧传感器实 物图 2 汽车电控发动机常见故障及排除方法 2.1 汽油压力与喷射状况的检测 检查汽油压力是一种重要的手段，因为汽油压力直接影响到汽油的输送与喷射。当汽油压力太高时，使汽油与空气的混合比过浓，即喷油过量；而汽油压力太低，也会造成发动机缺油无法运转。汽油压力的检测能帮助我们发现电子油泵，压力调节器，单向阀，滤清器和回油管道等等方面的问题。 在多点喷射系统，可将相应附件与压力表安装在汽油输送的管道接头上，打 - 3 - 开快速连接件的开关，检查汽油压力，快速检测诊断压力调节器的方法是：当发动机怠速运转时，如果该调节器工 作正常，拔下压力调节器上真空管的瞬间，燃油压力表上的读数值应该升高。 当产生发动机不能起动故障时，首先应把点火开关钥匙转到“ ON”的位置，在靠近汽油箱的部位倾听汽油泵有无发出“呜 .”的工作响声，如果没有，说明电子油泵电路开通，或电子油泵损坏，声音过响，说明泵内缺油，油箱油位偏低，也可能是油泵磨损严重。 另外，有许多车型，当发动机机油压力过低时，会通过机油压力开关，切断电子油泵断电器电源。有些车辆发生碰撞事故产生的振动，也会将电子油泵电源切断，即安全自保装置起作用。碰撞振动切断电子油泵电源，有人 称它为碰撞保护开关。切断电源，阻止汽油供应，造成发动机断油熄火。这种装置往往隐藏在车身的某个部位，有些在行李箱的边测 ；有些在后座边板的内侧等等。我们找到这种安全自保装置的恢复开关，可重新按压或拔动此种开关，使车辆恢复正常工作。 在多点喷射系统，当发动机运转时，我们不能直接观察到汽油喷射状况，可用手指触摸喷油器，感觉到它的工作振动，也可用专用听诊器倾听到喷油器的工作声响，也可用万用表检测到线路上电源与脉冲电压的情况。 注意： （ 1）所有电喷发动机的怠速过低而不能正常运转时，电脑就会发出指令补偿怠速使之升 速或降速，从而调控怠速，所以在进行逐缸断火试验使用动力平衡 试验时，务必使点火开关钥匙转为“ OFF”或拆卸怠速空气马达的指令电源，以防怠速空气马达在检测时意外地损坏或发生火灾等重性事故。 （ 2）不允许火花塞高压导线拆卸断开后试火的工作持续时间超过 10 15 秒，绝大多数发动机晶体管高压点火导线是不提倡拆，卸后跳火，这是因为高压点火导线拆卸后跳火，电阻过大，会造成高压点火线圈与晶体管点火横块的损坏。 （ 3）不允许未经燃烧的可燃混合气从缸内排入排气管内，引起燃烧，使三元催化净化装置过热受损。 - 4 - 2.2 冷 起动困难故障排除 当电喷发动机冷起动困难时，首先应检查冷起动喷油器在发动机冷态时是否工作。现在的许多电控喷射系都有专门的冷起动喷油器装置。当发动机冷态启动，时间继电器使冷起动喷油器有足够的工作时间，提供补充的汽油帮助起动。冷起动困难大多数是该装置的时间继电器及线路的元件故障造成，可使用万用表检测冷起动喷油器的电源接头的电源情况，如果冷起动没有电源，应该检查有关线路与电器，如果有电源，则应清洗冷起动喷油器。 2.3 怠速工况故障排除 怠速不稳，发动机排气管冒黑烟，是电喷发动机最常见的故障，往往反映出：汽油与空气的混合比不符合要求，以及大真空渗漏等问题上。怠速空气马达按照电脑指令控制空气流量，而喷油器按照电脑指令控制油量。当怠速空气马达工作异常，影响怠速。还有某些部位的泄漏，如进气支管的泄漏，空调系统的开启等，都会产生怠速问题。当进气支管内由于泄漏进入过量的空气造成废气，使得进入缸内的混合气变稀，此时电脑收到氧传感器的反馈，发生指令要求加浓混合气，即通过怠速空气马达关闭怠速时，空气旁控通道，同时，氧传感器的失效，进气温度传感器的损坏，空气流量计，或“ ECU”故障码没有清除等，都可能影响怠速，在实际工作中， 我们经常会遇到这样的问题。 熟练撑握和使用“发动机电脑检测仪”可以迅速诊断，排除各种故障，大大提高汽车维修质量，缩短维修时间，创造更好的经济效益。 3 发动机抖动故障排除实例 发动机抖动故障是非常常见的， 燃烧不好，汽车提供的动力性不够，就会发抖。 3.1 喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖 3.1.1 车辆信息 车型 :桑塔纳 2000 发动机类型 :AFE 电喷 车龄： 60000 公里。 - 5 - 3.1.2 故障现象 车辆在行使过程中加速或减速时明显感觉发动机发抖 ,动力过渡不平稳 ,在颠簸路面情况尤为明显 ；车辆停驶状态发动机加速伴有明显发抖现象 ,怠速或稳定转速时故障不太明显。 3.1.3 故障诊断与排除 对于电子控制燃油喷射系统的发动机，首先还是进行自诊断，用大众 VAG1552故障诊断仪进行 02 功能故障阅读和 08 功能数据查看，没有查到故障同时没有发现明显的异常运转数据。根据大家的维修经验 ,电喷发动机发抖很少出现电火系的故障 ,因此首先将故障范围圈定在燃油供给系统。考虑到该车已行驶 60000 公里，并且据驾驶员反映该车没有更换过喷油嘴，近期也没有清洗过喷油嘴，因此怀疑到喷油嘴脏堵故障，但是清洗过喷油嘴之后，虽 然发动机运转较此之前平稳了一些，但是发抖故障仍然存在。紧接着排除了燃油供给系统燃油泵和燃油泵继电器以及保险丝的问题，然后进行燃油压力检测，不取下调节器真空管测试压力为 260kpa,达到标准要求。通过以上检查，基本可以排除燃油供给系出故障的可能，怀疑部位缩小到喷油嘴，但是静态测量四个喷油嘴的电阻都在 16 欧姆左右，基本正常，最后怀疑的重点定格在喷油器的控制线路上，经过检查，此车曾经出过事故，发动机线束有明显维修重排的痕迹，维修技工更加坚定问题极有可能出现在线路上，于是对线路进行了详细排查。 接下来的检查果然不出 所料，在发动机后部缸盖旁边，发动机燃油喷射系统的一把线束有明显磨破痕迹，已经露出线束铜芯，经检查正是二缸喷油嘴电源线。原来由于该车在事故维修过程中，发动机线束固定不到位，缸盖后部与线束长期摩擦，当磨破了线束后，电源线在汽车行使过程中就偶发与缸盖接触而短路，从而影响到喷油，使发动机发抖，而用 VAG1552 检测时又没有读到偶发故障码。查到故障后维修就变得非常容易了，只是将线束用绝缘胶布包好后重新固定位置，此车故障得以完全排除。 3.2 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖 3.2.1 车辆信息 车 型 :桑塔纳 2000 发动机类型 :AJR 电喷 车龄： 18000 公里 。 - 6 - 3.2.2 故障现象 车辆在早上发动时发动机抖动非常严重，有时甚至无法起动发动机，在冷车起动状态尤其比较明显，但是并不是每天早上都如此，有时车辆起动也正常，该车在其他工作情况下发动机运行平稳正常。 3.2.3 故障诊断与排除 接触到这辆车后，首先还是进行了发动机自诊断，用大众 VAG1552 故障诊断仪进行 02 功能故障阅读和 08 功能数据查看，没有查到故障同时没有发现明显的异常运转数据。根据一般的维修经验 ,重点怀疑到进气温度传感器 和发动机温度传感器，但是在分别更换了这两个温度传感器后故障仍未排除，由于此车故障出现时间一般是在早上，并且并不是每天都出现故障，这给维修诊断带来了很大的困难，当车辆运转正常时故障是无法找到的，每次完成一个诊断项目并处理之后都要等到第二天起动试验，但是经过维修技工的几次会诊意见，大家基本排除了电子燃油喷射系统故障，转而怀疑发动机配气机构，这可以说是这辆车维修诊断的重要转机，虽然首次进行发动机气缸压力测量时没有发现异常，但在随后早上起动测量气缸压力时，竟然四个缸均出现了气缸压力低于 3 公斤的情况（大家都清楚，标准 的气功压力必须达到 7.5 公斤以上） ,接下来拆装缸盖全面检查发动机配气机构 ,可惜配气机构和缸垫及活塞环、活塞都一切正常 ,维修判断再次陷入困境。因为气缸压力异常已经确定，在排除了液压挺杆正常之后，我们想到了机油压力，因为此车属新车，才行使不到两万公里，据车主反映此前发动机润滑系统工作正常，但是在车辆行使不到 5000 公里时曾因油底壳受撞损坏机油泵而更换过机油泵，了解了这个情况后我们果断地重新更换了机油泵，之后该车发动机起动发抖故障再也没有出现。基本可以断定该车第一次更换的机油泵存在质量问题，冷车输油压力太高引起液 压挺杆不能顺利回位使气门关闭不严从而最终导致发动机发抖甚至无法起动。 3.3 发动机怠速运转时机体抖动较严重，且排气尾管有突突声 3.3.1 故障现象 1、发动机在怠速运转时，机体抖动较大，排气尾有突突声； 2、急踩制动踏板时，仪表板制动液不足报警灯亮起报警。 - 7 - 3.3.2 故障检查与排除 针对该车的故障现象，分别进行了以下几方面的检修： 1、发动机怠速抖动的检修。 A首先拆下变速器换档杆下部的防尘罩。然后，将 V.A.G1552 故障阅读仪的导线插头插在 OBD-II 16Pin 诊断插座 上。 B接着将点火开关 KEY-ON，键入地址码 01，进入发动机电子系统。然后，输入功能码 02，调取存储在发动机电子控制单元内存储器中的故障代码如下： 00561-015 混合气适配超过调节界限（ ADD）下限； 00533-014 怠速调节超过调节界限（ ADD）上限 /SP；00524-031 1 缸爆震传感器 G61 开路 /短路至地 /SP； 00577-008 爆震控制 1#缸调节超过上限 /SP； 00580-008 爆震控制 4 缸调节超过上限 /SP； C将上述故障代码记录后，输入功能代码 05，清除储存 在存储器内的故障代码。 D将点火开关 KEY-OFF，使发动机熄火。然后，再将其 KEY-ON，输入功能码 04，对节气门控制单元进行基本设定；接着在键入小组码 098 后，观察显示屏等四区的变化，当第四区显示的 Runs 在大约 5 秒钟后变为 OK 时，基本设定便完成了。 E此后将点火开关 KEY-ON，起动发动机并在怠速下运转。输入功能码 08 后，再键入小组码 001-016，分别读取发动机工作时的数据流。此时，应重点观察以下几个数据： （ a）点火正时提前角度 正常； （ b）节气门角度 7 偏大； （ c）进气空气质量 1.8g/s 偏大； （ d）氧传感器信号电压 0.695V 不变化； （ e） 1 缸和 4 缸爆震调节 超上限。 F、根据上述检测出数据流的问题，进行了以下操作： （ a）用压缩空气吹净过脏的空气滤芯； （ b）用清炭剂清洗节气门阀及内腔； （ c）更换燃油（原车加注的不是 93#无铅汽油）； （ d）更换氧传感器 G39。 G上述维修进行完后，重新起动着发动机并在怠速下运转和路试，故障现象消失，且存储器内无故障代码储存。 - 8 - 4 电控发动机故障诊断与排除流程图 4.1 发动机不能起动故障诊断与排除流程图 电控发 动机不能转动或转动很慢，其主要原因是蓄电池或起动系统有故障，可检查蓄电池和起动系统进行排除：如果曲轴转动正常而发动机不能起动，其主要原因是燃油喷射系统的传感器、执行器、电控单元及其线路有故障，可按图 1所示程序进行排除： - 9 - 4.2 加速不良或熄火故障诊断与排除流程图 5 检测与维修时的注意事项 5.1 电控发动机维修要点 （ 1）控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油。燃油滤清器要定期更换，以防止燃油中的异物堵塞喷油器。 （ 2）严格按照要求使用电源。安装蓄电池 时极性必须正确，否则 电子 元件会 - 10 - 烧毁。 （ 3）尽量避免电脑受到剧烈振动，并要防止水分浸入电控系统各零（部）件内。 （ 4）在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时，应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池，而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机。 （ 5）不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置。发动机存放地点环境的湿度不宜太大，在夏季尽量不用水冲刷地板。 （ 6）防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动。 （ 7）发动机要远离能发射电磁 场的电气设备，避免空间强电磁场对微机系统的干扰。 5.2 电控燃油系统检查要点 （ 1）打开点火开关，而发动机未起动时，警告灯应点亮。发动机正常起动后，警告灯应熄灭，如果不熄灭，则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。此时不能将蓄电池从电路中断开，以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码，判断电子汽油喷射系统的故障，并用专用设备读取故障码。 （ 2）对供油系统进行检修操作前，应先拆除蓄电池的搭铁线。 （ 3）电动汽油泵除受点火开关控制外，还受空气流量计内的 开关控制。点火开关接通后，只有在发动机处于正常工作或起动状态，且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时，汽油泵才连续工作。它的出油压力比一般的供油系高，损坏后，只能使用原型号的电动汽油泵进行更换。 （ 4）检修时，不论发动机是否运转，只要点火开关接通，决不可断开任何正在工作的电气装置。因为这些装置往往步、有一定的电感，当突然切断其工作电流时，会在电路中产生很高的瞬时电压，会造成电子器件的严重损坏。 （ 5）如需要进行电弧焊接，应断开电控单元的供电电源线。 （ 6）对微机及与之连接的传感器、执 行器进行检修时，操作人员须预先消除身上的静电，一定要带上接铁金属带，将其一端缠在手腕上，另一端夹到车身上，避免静电造成微