汽车基础及排除 4

汽车综合故障诊断与排除新编21世纪高等职业教育精品教材·汽车类汽车综合故障诊断与排除概述汽车发动机怠速的故障诊断与排除目录CONTENTS01020304汽车舒适系统的故障诊断与排除汽车底盘系统的故障诊断与排除050607汽车发动机无法起动的故障诊断与排除汽车发动机加速的故障诊断与排除汽车发动机水温和机油的故障诊断与排除任务1发动机加速无力故障诊断与排除任务2故障案例汽车发动机加速的故障诊断与排除Part044.1发动机加速无力故障诊断与排除一、发动机电控燃油喷射系统汽油发动机电控燃油喷射系统（EFI）以直接或间接测出的空气量信号为基础，计算出发动机燃烧必需的汽油量，通过喷油器的开启给发动机提供适量的汽油，精确控制空燃比，从而对汽油发动机混合气进行精准控制。汽油机电控燃油喷射系统一般由3个子系统组成，即空气供给系统、燃油供给系统和电控系统。空气供给系统的功能是提供、测量和控制燃烧时所需要的空气量。按照进气量的测量方式不同，发动机电控系统主要分为速度密度方式间接测量电控汽油喷射系统（D型汽油机电控燃油喷射系统）和直接测量方式电控汽油喷射系统（L型汽油机电控燃油喷射系统）。这两种结构的空气供给系统也有所不同。4.1发动机加速无力故障诊断与排除一、发动机电控燃油喷射系统燃油供给系统的功能是向发动机精确地提供各种工况下所需要的燃油量。按燃油喷射位置可以分为进气歧管喷射的汽油机电控燃油供给系统、缸内直接喷射的汽油机电控燃油供给系统和混合喷射式汽油机电控燃油供给系统。4.1发动机加速无力故障诊断与排除一、发动机电控燃油喷射系统电控系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。该系统由传感器、ECU和执行器3部分组成。发动机运行时，驾驶员控制油门，改变节气门开度，从而调节进气量变化。进气量传感器检测进入发动机空气量的信息并输送给ECU，ECU根据进气量信息和各种传感器检测的发动机运行工况状况，按照存储器中保存的与工况相匹配的最佳空燃比计算出实际喷油量，依据计算的实际喷油量控制喷油器工作，喷射出相应油量，满足工况运行的需要。4.1发动机加速无力故障诊断与排除二、发动机排气系统发动机输出功率与发动机排气通道是否通畅并有直接关系，排气的顺畅与否直接影响发动机动力输出和整车的动力性、经济性。发动机排气管中安装有三元催化转换器和排气消声器等结构，这些机构的工作状况直接关系到排气阻力的大小，从而影响发动机功率表现。三元催化转换器也称触媒转换器，简称触媒，是现代汽车普遍采用的排气净化装置，它主要由外壳、金属丝网、载体和催化剂组成。4.1发动机加速无力故障诊断与排除二、发动机排气系统排气消声器的作用是通过消声装置来衰减或反射噪声，如带有吸声衬里和弯头的管道或横截面积突变的管道等不连续的声阻抗。当发动机排出的高温废气以较高的速度冲进消声筒时，由于消声筒的截面积增大，气流瞬间膨胀，流速也随之急剧降低。这就像是湍急的河流突然流入一片广阔的湖泊，水流速度自然就慢了下来。在这个过程中，噪声的能量也会随之衰减。4.1发动机加速无力故障诊断与排除三、发动机燃烧室机械密封结构发动机燃烧室密封性能对发动机功率有显著影响，燃烧室密封性能不佳会导致高压气体泄漏，影响燃烧效率与燃料利用率，从而降低发动机功率。发动机燃烧室由发动机缸体、发动机缸盖、发动机缸垫、活塞、活塞环、气门、火花塞等机构实现密封，各机构之间的配合间隙发生变化，都会直接影响燃烧室的密封性，造成发动机输出功率下降，出现发动机动力下降的故障。4.1发动机加速无力故障诊断与排除三、发动机燃烧室机械密封结构汽车提速缓慢、加速无力的主要原因有混合气不足、空燃比不当、点火性能下降、密封性能变差、排气不畅和发动机工作异常等。（1）混合气不足。空气供给系统问题：若空气滤清器、节气门等部件出现堵塞或故障，会导致进气量不足，造成混合气量减少，从而影响汽车加速性能。（2）空燃比不当。燃油供给系统问题：若发动机燃油供给系统供油量出现问题，会导致喷油量减少，混合气浓度满足不了工况的需要，导致燃烧效率降低，进而造成动力不足、加速无力现象。（3）点火性能下降。电控点火系统问题：发动机电控点火系统如果不能正常跳火，火花能量不足，点火时刻不正确，会影响发动机的正常工作，造成发动机加速无力。（4）密封性能变差。发动机机械系统问题：发动机燃烧室密封不良，气缸压力偏低，在发动机加速时，缸内压力转换为活塞机械运动的效率下降，造成发动机功率下降，使汽车提速效果缓慢。4.1发动机加速无力故障诊断与排除三、发动机燃烧室机械密封结构（5）排气不畅。排气系统问题：排气系统出现堵塞，造成排气背压过大，发动机废气不能及时排出。当发动机排气发生堵塞时，怠速状态下，废气量较少且气流速度慢，因此废气能够顺利排出。然而，在加速时，废气量和气流速度急剧增加，堵塞的排气管路无法应对这种需求，导致废气受阻并反冲至进气管路，降低发动机功率，造成发动机加速不良故障。（6）发动机工作异常。发动机工作时，如果出现一缸或多缸未能正常工作，使发动机只有部分工作缸对外输出动力，造成发动机加速不良故障。该现象一般伴有怠速转速过高或怠速抖动等现象。4.1发动机加速无力故障诊断与排除三、发动机燃烧室机械密封结构当车辆出现加速故障时，诊断步骤如下：（1）进行故障自诊断。发动机电控系统各种传感器及相应电路有故障，都会有对应的故障码产生。检查有无故障码，若有故障码，根据故障码提示对系统进行检测，排查故障点。（2）检查点火系统。通过跳火试验检测点火系统工作是否正常，火花塞跳火火花强，且为蓝色火花，表明电控点火系统能正常工作。（3）检测空气供给系统工作是否正常，是否有堵塞及泄漏现象。空气滤清器脏污造成堵塞，使进入空气量减少，形成的混合气量不能满足工况需要。进气管路泄漏可能造成混合气过稀，燃烧状况不好，输出功率不能满足要求。（4）检测燃油系统油压。如果油压正常，则检测喷油器工作状况；如果油压不正常，则检测油路系统零件（油泵、滤清器、燃油压力调节器等）及管路状况。4.1发动机加速无力故障诊断与排除三、发动机燃烧室机械密封结构当车辆出现加速故障时，诊断步骤如下：（5）发动机密封性检测。气缸压力检测是发动机密封性检测的实用方式，发动机各缸的压力应不低于原设计值的90%左右，且各缸压力与平均压力之差应控制在一定范围内（一般汽油机不超过8%，柴油机不超过10%）。（6）检测排气系统是否有堵塞现象。排气系统堵塞可能发生在三元催化转换器、排气消声器，或物理撞击使排气管变形。排气背压测量是判断排气管路是否堵塞的重要方法。通过测量排气的阻力压力，即排气背压，来反映排气管路的状态。若排气背压过高，则意味着测量点后端的排气管路存在堵塞。通常，发动机在怠速时的排气背压应不超过8kPa，而在2500r/min时的排气背压一般不超过13.8kPa。（7）发动机工作状态检测。断缸检测是判断发动机各缸是否正常工作的有效方式。该方法通过仪器设备（解码器）切断某缸喷油，使该缸不输出功率。如果发动机断缸后，出现均匀的抖动或转速变化，说明该缸工作正常；如果发动机断缸后，转速和状态没有明显变化，说明该缸不能正常工作。也可以通过拔掉某缸喷油器的线束插接器实现喷油切断的效果。4.1发动机加速无力故障诊断与排除案例分析一辆汽车在运行过程中加速能力不足，需要先判断是发动机故障还是传动系统故障。将车辆挂入空挡，踩下加速踏板，发现发动机转速提升缓慢，可判断发动机动力不足。结论：检测本车燃油泵的燃油供应量时，每30s最少供油量应该是580mL，而本车每30s供油量为300mL。检查滤清器和油管，均正常，判断为燃油泵损坏。更换燃油泵后，故障排除。4.2故障案例【案例1卡罗拉发动机加速无力故障诊断】一、故障现象一辆2011款带自动变速器的丰田卡罗拉GL1.6L轿车，行驶里程5万公里。车主发现车辆在工作期间加速无力，怠速时发动机出现喘抖现象，踩下加速踏板后，车辆没有明显的动力输出，汽车仪表故障指示灯无点亮。4.2故障案例【案例1卡罗拉发动机加速无力故障诊断】二、故障诊断步骤（1）发动机电控点火系统故障会引起车辆动力不足，进行跳火试验检测点火系统性能。（2）空气供给系统检查。检测空气滤清器，判断是否堵塞，通过烟雾试验检测进气管道是否有漏气现象。（3）燃油供给系统检查。如果燃油供应出现问题，如汽油泵故障或燃油滤清器堵塞，也会导致车辆加速无力。燃油滤清器堵塞会造成燃油供应不足，而汽油泵的问题则可能使燃油无法顺利到达发动机喷油器，喷油器工作不良不能实现正确喷油。4.2故障案例【案例1卡罗拉发动机加速无力故障诊断】二、故障诊断步骤如果燃油压力正常，对喷油器是否正常工作进行检测。利用解码器进行断缸试验，或者起动发动机利用听诊器检测喷油器声音，如果有清脆的“嗒嗒”声，说明喷油器可以正常工作；如果声音时有时无或无声音，说明喷油器不能正常工作。如果燃油压力有问题，对燃油泵是否正常工作进行检测。打开点火开关，但不起动发动机。打开油箱盖，应能听到燃油泵运转的声音，用手摸进油软管应感觉到有压力。若听不到燃油泵工作声音或进油软管无压力，应检修燃油泵，否则应检查燃油泵电路导线、继电器、保险丝等。根据电路图检测燃油泵控制电路是否正常工作。（4）如果以上检测都没有问题，进行发动机密封性检测，利用发动机缸压检测确定发动机燃烧室密封性能。结论：经检测，燃油泵工作不良，造成供油不足。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】一、故障现象一辆2017款大众迈腾B8L汽车搭载EA8882.0TSI发动机，行驶里程8万公里。车主反映车辆在工作期间油门响应迟缓，踩下加速踏板后，车辆没有明显的动力输出，仪表盘EPC灯和发动机故障指示灯点亮。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（1）电控点火系统故障：如果点火系统工作不良，可能会导致燃烧效率降低，进而影响加速性能，进行跳火试验检测点火系统工作状态。（2）空气供给系统故障：空气供给系统不能正常工作，会引起发动机混合气过稀或混合气量不足，从而导致发动机动力不足。空气供给系统的节气门和进气歧管压力传感器是主要控制部件。1）节气门及其相关线路：节气门是控制空气进入发动机的关键部件，其出现故障可能导致进气量不足，从而影响发动机的动力输出。根据电路图检测节气门位置传感器、节气门电机工作状态。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（2）空气供给系统故障：1）节气门及其相关线路：节气门电机G186、节气门位置传感器G187和G188的信号线测试方法及标准数据如下：测试对象：G186两端之间波形；测试条件：点火开关转至ON挡，踩/松加速踏板；测试设备：示波器，示波线的正极接G1865#端子，负极接3#端子。测试对象：G186T6e/5对地波形；测试条件：点火开关转至ON挡，踩加速踏板；测试设备：示波器，示波线的正极接G1865#端子，负极接地。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（2）空气供给系统故障：1）节气门及其相关线路：测试对象：G186T6e/3对地波形；测试条件：点火开关转至ON挡，松加速踏板；测试设备：示波器，示波线的正极接G1863#端子，负极接地。测试对象：G187T6e/4信号线对地波形；测试条件：踩加速踏板；测试设备：示波器，示波线的正极接G187T6e/4端子，负极接地。踩下加速踏板时，节气门端对地波形从1V变化到5V。测试对象：G188T6e/1信号线对地波形；测试条件：踩加速踏板；测试设备：示波器，示波线的正极接G188T6e/1端子，负极接地。踩下加速踏板时，节气门端对地波形从5V变化到1V。注意：在进行试验测试标准波形时，测试节气门端和控制单元J623端的方法相同。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（2）空气供给系统故障：2）进气歧管压力传感器及其相关线路：进气歧管压力传感器是测量进入发动机的空气量的关键部件，其出现故障可能导致进气量测量不准，引起混合气控制不准确，从而影响发动机的动力输出。迈腾B8L汽车进气歧管压力传感器电路如图所示，根据电路图检测进气歧管压力传感器状态。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：燃油系统的压力不足、低压燃油泵故障、高压燃油泵故障、喷油器故障、高压燃油压力传感器故障均可能导致动力不足，检测燃油供给系统以上内容是否正常。1）低压燃油泵检测。迈腾B8L汽车2.0TSI发动机燃油供给系统的低压燃油泵采用涡轮式电动燃油泵，安装在油箱内部为燃油系统供给燃油。迈腾B8汽车2.0TSI发动机低压燃油泵由独立的燃油泵控制单元（油泵ECU）进行控制。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：1）低压燃油泵检测。燃油泵控制单元J538安装在电动燃油泵上方、油箱外部。燃油泵控制单元J538通过脉宽调制信号（Pulse-widthModulated，PWM）控制电动燃油泵的运行，使低压燃油系统的油压达到0.5~6.5bar。在冷、热起动时，低压燃油泵的压力可以达到6.5bar。如果J538控制失效，则发动机不能起动或起动后熄火。低压燃油泵测试方法及标准数据如下：测试对象：J538的T5ax/5端子（或J623的T91/9）对地波形；使用设备：示波器，示波线的正极接J538的T5ax/5端子（或J623的T91/9端子），负极接地。ON挡位置时，波形为0V至+B方波信号，周期为2ms；ST挡位置时，波形为0V至+B方波信号，周期为2ms，占空比变大。注意：ON挡位置下，低压燃油泵的波形在通电开始初期会出现，如果通电后没有起动发动机，该信号波形消失，此时起到预加压的作用。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：2）燃油压力调节阀检测。迈腾B8L汽车2.0TSI发动机燃油压力调节阀N276用于控制高压油泵内的燃油流量，进而调节高压系统的压力。该电磁阀是一个常闭电磁阀，通电时阀门打开，使部分燃油回到低压系统。在发动机运转过程中，凸轮轴带动高压油泵柱塞往复运动，建立高压。发动机控制单元通过脉宽调制信号控制油压调节阀N276的打开和关闭，N276线圈的阻值为10Ω。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：2）燃油压力调节阀检测。燃油压力调节阀测试方法及标准数据如下：测试对象：N276两端之间波形；测试条件：转速3000r/min以上；使用设备：示波器，示波线的正极接N276T2f/1端子，负极接N276T2f/2端子。N276两端之间波形是0V至+B，控制端向下为25V左右。测试对象：N276两端子对地波形；测试条件：转速3000r/min以上；使用设备：示波器，示波线的正极接N276T2f/1端子或N276T2f/2端子，负极接地。N276T2f/1对地波形是0V至+B，控制供电端；N276T2f/2对地波形是0V至32V信号，控制搭铁端。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：3）缸外喷油器检测。由于4个喷油器的测试方法相同，因此只以气缸1缸外喷油器N532为例进行说明。缸外喷油器测试方法及标准数据如下：测试对象：N532两端之间波形；测试条件：怠速；测试设备：示波器，示波线正极接N532T2rp/1（中转插头T8f/1）端子，负极接N532T2rp/2（中转插头T8f/2）端子。测试对象：N532T2rp/2（中转插头T8f/2）对地波形；测试条件：怠速；测试设备：示波器，示波线正极接N532T2rp/2（中转插头T8f/2）端子，负极接地。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：4）缸内喷油器检测。由于缸内喷油器的安装位置不方便测量，但是它有一个中转插头（8根线），在发动机的上部右侧连接位置。4.1发动机加速无力故障诊断与排除【案例2迈腾发动机动力不足故障诊断】二、故障诊断步骤（3）燃油供给系统故障：4）缸内喷油器检测。由于4个喷油器的测试方法相同，因此只以气缸1缸内喷油器N30为例进行说明。缸内喷油器测试方法及标准数据如下：测试对象：N30两端之间波形；测试条件：转速3000r/min；测试设备：示波器，示波线正极接N30T2aq/1（中转插头T8e/1）端子，负极接N30T2aq/2（中转插头T8e/2）端子。测试对象：N30T2aq/1（中转插头T8e/1）对地波形；测试条件：转速3000r/min；测试设备：示波器，示波线正极接N30T2aq/1（中转插头T8e/1）端子，负极接地。测试对象：N30T2aq/2（中转插头T8e/2）对地波形；测试条件：转速3000r/min；测试设备