劉 斌
(廣東省農(nóng)墾湛江技工學(xué)校,廣東湛江 524094)
環(huán)保、節(jié)能和安全是汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向。采用電子控制技術(shù)能解決諸多技術(shù)難題。汽車發(fā)動機主要電子控制系統(tǒng)有:電子控制點火系統(tǒng)、電子控制燃油噴射系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)及自診斷系統(tǒng)等。如今的汽車維修,已不是簡單的機械維修,而是涉及復(fù)雜的電子技術(shù)、機械技術(shù)及計算機控制技術(shù),與之相關(guān)的知識多,技術(shù)含量高,具有較高的實用性。一名合格的汽車維修人員,必須掌握電控發(fā)動機的工作原理及維修技能,能根據(jù)不同故障現(xiàn)象進行分析、檢測與診斷,才能適應(yīng)日新月異的汽車新技術(shù)。
(1)故障現(xiàn)象。一輛奧迪A6 2.4 L轎車入廠檢測時,發(fā)動機怠速時抖動,加速不良。
(2)故障檢查。試車檢測后,車輛進行保養(yǎng)與維修,更換燃油濾清器、空氣濾芯,并對火花塞進行檢測與清洗。再次試車時故障消失。但幾天后,車主再次將車輛送入維修廠,并報稱發(fā)動機再次出現(xiàn)怠速抖動、加速不良的現(xiàn)象。通過檢查發(fā)現(xiàn),發(fā)動機異常時,車輛儀表板發(fā)動機故障指示燈未亮。使用V.A.G1551解碼器讀取故障碼,無故障碼輸出。初步判斷發(fā)動機電控系統(tǒng)工作正常。隨后安裝燃油壓力表測量燃油系統(tǒng)壓力,發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)抖動或加速不良時,燃油系統(tǒng)壓力無變化油壓正常,排除故障出現(xiàn)在燃油系統(tǒng)的可能性。檢查發(fā)動機真空管,無裂紋、無漏氣現(xiàn)象。啟動發(fā)動機檢查點火系統(tǒng),當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)怠速抖動或加速不良時,分別拔下各缸高壓線做跳火試驗,觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)速。當(dāng)拔下Ⅰ缸高壓線時,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化不大。將高壓線插回火花塞時,發(fā)動機工作變得平穩(wěn)了。重復(fù)拔出又插回高壓線,發(fā)動機怠速時而抖動,時而恢復(fù)正常。插上Ⅰ缸高壓線,用手搖轉(zhuǎn)高壓線,發(fā)動機偶爾再次出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。拔下Ⅰ缸高壓線,檢查高壓線外觀有無裂紋及線路燒蝕,均無明顯故障。用萬用表測量高壓線電阻值,阻值正常。拆卸Ⅰ缸火花塞,檢測火花塞兩電極間隙,間隙值在合格間隙范圍,火花塞電極上也無積碳、油污等不正常的工作痕跡。當(dāng)擦凈火花塞絕緣體上的油污時,發(fā)現(xiàn)火花塞上有個細(xì)小裂紋。
(3)故障排除。更換Ⅰ缸火花塞后,重新啟動發(fā)動機,發(fā)動機工作狀況平穩(wěn),加速正常,故障排除。
(4)故障分析。火花塞的功用是將點火線圈或電磁機產(chǎn)生的高壓脈沖電引入燃燒室,在2個電極之間產(chǎn)生電火花,點燃?xì)飧字械目扇蓟旌蠚怏w?;鸹ㄈY(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在鋼制殼體的內(nèi)部固定有剛玉陶瓷制成的絕緣體,絕緣體中心孔上安裝金屬接線螺桿,接線螺桿上端旋有接線螺母用來連接高壓導(dǎo)線;絕緣體中心孔的下部裝有中心電極,中心電極與接線螺桿之間由導(dǎo)電玻璃制成的密封劑密封,銅制內(nèi)墊圈和紫銅墊圈起密封及導(dǎo)熱作用。當(dāng)火花塞絕緣體出現(xiàn)裂紋時,火花塞的絕緣性會有一定程度的下降。若火花塞漏電故障不十分嚴(yán)重,在外界氣壓的作用下,由于兩電極間電阻小于裂紋產(chǎn)生的電阻,因此做火花塞跳火試驗時,可看到兩電極間有跳火,且在外觀上看各方面正常。將火花塞裝入發(fā)動機氣缸內(nèi),火花塞在高溫高壓急劇變化的環(huán)境中工作,電極間電阻急劇增大,當(dāng)電極間電阻大于裂紋產(chǎn)生的電阻時,或者由于燃燒行程中碳渣積聚于裂紋中,使火花塞中的高壓電經(jīng)裂紋搭鐵,使火花塞工作異常。另外,火花塞在發(fā)動機外跳火時所需電壓比在發(fā)動機燃燒室跳火所需電壓要低很多。因此,其擊穿電壓和火花將變?nèi)?,使發(fā)動機工作行程中點燃混合氣的速度下降,燃燒速度遲緩,做功時活塞下行推力不足,產(chǎn)生負(fù)動力。
火花塞絕緣體出現(xiàn)裂紋時通常伴有爆震現(xiàn)象發(fā)生。如點火提前角過大,使用低標(biāo)號汽油導(dǎo)致混合氣過稀,或燃燒室內(nèi)積碳沉渣過多以及發(fā)動機因維修所引起的壓縮比增加等,都會引起發(fā)動機燃燒時產(chǎn)生爆震,使火花塞絕緣體出現(xiàn)不同程度的裂痕甚至破裂。
(1)故障現(xiàn)象。一輛行駛里程約1.4萬km的奧迪A6 1.8 L轎車,因車怠速不穩(wěn)等故障進廠維修,車主報稱該車行駛無力,加速不良,且怠速不穩(wěn),抖動嚴(yán)重。對車輛進行基本檢查發(fā)現(xiàn)起動車輛后,發(fā)動機怠速抖動,轉(zhuǎn)速不穩(wěn),加速性不好,且急加速時伴有輕微回火現(xiàn)象。
(2)故障分析。奧迪A6 1.8 L采用的發(fā)動機代碼為ANQ,是排量1.8 L直列4缸5氣門發(fā)動機,它采用熱膜式多點順序燃油噴射系統(tǒng),該系統(tǒng)利用熱膜式空氣流量計直接計量進入氣缸空氣的質(zhì)量,將空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元),ECU根據(jù)空氣的質(zhì)量計算出與之相適應(yīng)的噴油量,以得到最佳空燃比。
當(dāng)進氣系統(tǒng)(空氣流量計之后)有漏氣,空氣量的計量就會出現(xiàn)信號偏弱誤差。另外空氣流量計故障、活性炭罐電磁閥常開、噴油器堵塞或由于油路堵塞、油管破裂、油泵工作不良等造成的供油系統(tǒng)壓力過低也都會導(dǎo)致混合氣過稀。
奧迪A6 ANQ發(fā)動機采用了可變進氣道、可變配氣正時等技術(shù)。因此當(dāng)進氣歧管轉(zhuǎn)換閥和凸輪軸調(diào)整閥故障時,都將出現(xiàn)車輛加速不良、行駛無力等故障。另外,由于燃油系統(tǒng)的長時間工作,因燃燒而形成的積碳和膠質(zhì)會附著在噴油器上,使噴油器出現(xiàn)粘著甚至堵塞的現(xiàn)象。而空氣、汽油中的塵埃和細(xì)小的雜質(zhì),也會導(dǎo)致油路不暢或堵塞,最終在噴油器上形成積碳和沉積物,導(dǎo)致噴油不暢、霧化不良,甚至不噴油。燃油濾清器或油泵長時間未更換、清洗,也都將造成汽車的怠速不穩(wěn)、油耗上升、加速無力、起動困難等結(jié)果。
該車故障現(xiàn)象為發(fā)動機不易起動,怠速抖動,轉(zhuǎn)速不穩(wěn),加速性不好,經(jīng)分析初步判斷為發(fā)動機混合氣過稀,經(jīng)上述分析可知發(fā)動機燃油系統(tǒng)和配氣系統(tǒng)故障均會導(dǎo)致此故障。
(3)故障檢測與維修。首先接上故障解碼儀,清除故障代碼后,讀取故障碼,共發(fā)現(xiàn)5個故障碼:“17924”(進氣歧管轉(zhuǎn)換閥-N156斷路),“16519”(λ傳感器加熱電路-Z19有故障),“16486”(空氣流量計-G70信號太弱),“01247”(活性炭罐電磁閥-N80損壞),“01120”(凸輪軸調(diào)整閥-N205機械故障)。故障代碼無點火系統(tǒng)相關(guān)信息,可排除個別缸斷火的可能性。但同一時間出現(xiàn)多個部件故障的可能性不大,于是逐個檢查5個故障部件插頭連接情況,均正常連接無斷路。
查閱《Audi A6維修手冊》得知,5個故障碼所涉及的部件電源均與第29號保險絲相連。檢查發(fā)現(xiàn)該保險絲已經(jīng)燒斷,值得注意的是,該保險絲額定的容量30 A,而燒斷保險絲容量為20 A,故障為保險絲容量過小所致。更換30 A的保險絲后消碼,全部故障碼被清除。
重新起動發(fā)動機試車,怠速穩(wěn)定性和加速性能均有所好轉(zhuǎn),但加速時回火現(xiàn)象仍然存在。隨后拆卸空氣濾清器管道,用手堵住節(jié)氣門閥體的進氣口濾網(wǎng),減少主通道的進氣面積,增大混合氣濃度。發(fā)動機怠速變穩(wěn),加速時無回火現(xiàn)象,因此可排除進氣系統(tǒng)漏氣的可能性,更進一步確定故障原因為混合氣過稀。
噴油器拆洗后起動汽車進行測試,故障未清除。考慮故障是否出現(xiàn)在燃油系統(tǒng)上。拆卸燃油管,連接油壓表,起動發(fā)動機,分別觀測車輛怠速時與拆掉油壓調(diào)節(jié)器真空管時油壓,對比結(jié)果顯示油壓明顯過低。用鉗子夾住回油管觀察油壓,油壓無變化,因此可以斷定燃油壓力調(diào)節(jié)器工作正常。拆卸燃油濾清器,發(fā)現(xiàn)燃油濾清器嚴(yán)重堵塞,拆下燃油泵時發(fā)現(xiàn)燃油泵濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重,油箱內(nèi)部燃油非常臟。將油箱徹底清洗后裝車,跟換新燃油濾清器,再次起動發(fā)動機,觀察到燃油壓力達(dá)到0.34 MPa左右,拔下真空管油壓升至0.4 MPa左右,故障消失。
發(fā)動機燃油系統(tǒng)積碳、沉積物形成機理:由于燃油本身含有灰塵、膠質(zhì)、雜質(zhì)及水分等,在油箱、進油管等處長時間的積累形成油泥等沉積物。車用汽油中的烯烴等不穩(wěn)定成分,高溫下發(fā)生氧化和聚合反應(yīng),會形成膠質(zhì)和樹脂狀的粘稠物,噴油器、進氣閥等部位堆積的這部分粘稠物,燃燒時就會變成堅硬的積炭。另外,因交通擁堵,車輛常處于低速或怠速狀態(tài),會加重積碳和沉積物的形成。據(jù)故障車輛長時間停放未使用,對汽車未采取任何保養(yǎng)措施,油箱中的油料變質(zhì)后,致使變質(zhì)后的膠質(zhì)沉淀于油箱底部,造成油泵、油道堵塞。
根據(jù)故障成因,總結(jié)汽車使用及維護保養(yǎng)注意事項:①到正規(guī)加油站加油,加高質(zhì)量的燃油;②可以選擇定期向油箱中添加一些燃油清潔劑,但添加不宜過頻;③車輛保養(yǎng)時,務(wù)必注意燃油濾清器的檢查與更換,以增強燃油的過濾效果。④車輛長時間擱置不用,要將油箱放空,重新啟用時務(wù)必做好車輛保養(yǎng)的相關(guān)檢查工作。
從了解車輛故障現(xiàn)象開始,通過對車輛故障分析、提出診斷方案,運用解碼儀讀取故障碼,查閱車輛維修手冊,一步步排查故障。從簡到繁,逐步縮小范圍,最終發(fā)現(xiàn)故障部件并將故障排除。作為一名優(yōu)秀的汽車維修人員,不僅需要有較強的動手能力,還應(yīng)具備一定汽車結(jié)構(gòu)原理方面的知識,分析故障時應(yīng)有較強的邏輯性,除找到車輛故障予以排除外,更需要找到導(dǎo)致故障的根源。