南通文峰雷克薩斯汽車銷售服務(wù)有限公司 陳 杰

故障現(xiàn)象 一輛雷克薩斯RX270車，累計(jì)行駛里程約為18萬km，搭載1AR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)。客戶到店反映車輛尾氣檢測(cè)不合格，要求檢查和維修。

故障診斷 接車后，詢問客戶車輛的使用情況，客戶反映發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力充足，且車輛都一直是在4S店維護(hù)和維修的。分析造成車輛尾氣檢測(cè)不合格的可能原因有：混合氣燃燒不充分；三元催化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率低。

起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為700 r/min左右，正常；急踩加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以達(dá)到4 000 r/min～5 000 r/min，正常。決定進(jìn)行失速試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱車狀態(tài)下，將換擋桿置于D擋，關(guān)閉防側(cè)滑功能；將加速踏板和制動(dòng)踏板同時(shí)踩到底，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能達(dá)到2 700 r/min，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，初步判斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能良好。

連接故障檢測(cè)儀，讀取怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流（圖1），未見異常。將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升至4 000 r/min左右，維持一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表始終在4 000 r/min左右輕微晃動(dòng)，類似于游車的現(xiàn)象，再過一會(huì)兒，組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮（圖2）。讀取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的故障代碼，讀得故障代碼P0172和故障代碼P0301（圖3），P0172是當(dāng)前故障代碼，P0301是待定故障代碼，分析認(rèn)為兩者之間有著必然的聯(lián)系：要么是混合氣過濃導(dǎo)致第1缸缺火，要么是第1缸缺火，導(dǎo)致第1缸未能燃燒，從而引起混合氣過濃。決定先從混合氣過濃的故障代碼入手進(jìn)行檢查，分析認(rèn)為造成故障的可能原因有噴油器故障、空氣流量傳感器故障、點(diǎn)火系統(tǒng)故障、空燃比傳感器故障、冷卻液溫度傳感器故障等。

在正常的閉環(huán)控制下，當(dāng)實(shí)際噴油量偏離發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）估算的噴油量時(shí)，將導(dǎo)致短期燃油修正值發(fā)生改變，如果短期燃油修正值持續(xù)出現(xiàn)偏差，則會(huì)調(diào)節(jié)長(zhǎng)期燃油修正值。實(shí)際噴油量與ECM估算的噴油量的偏差也影響燃油修正平均學(xué)習(xí)值，燃油修正平均學(xué)習(xí)值是短期燃油修正平均值和長(zhǎng)期燃油修正平均值之和，如果燃油修正平均學(xué)習(xí)值為≥+35%或≤-35%時(shí)，ECM將記錄故障代碼P0172。

圖1 怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流（截屏）

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮

圖3 讀取的故障代碼（截屏）

查看故障代碼P0172的定格數(shù)據(jù)（圖4和圖5），得知故障出現(xiàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為5 000 r/min，短期燃油修正值為-20.313%，長(zhǎng)期燃油修正值為-22.657%，燃油修正的平均學(xué)習(xí)值為-42.97%，超過了-35%，所以才會(huì)記錄故障代碼P0172；另外，第1缸的缺火次數(shù)為3次。診斷至此可知，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)混合氣過濃的故障現(xiàn)象。

于是緩慢踩下加速踏板，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3 000 r/min以上時(shí)，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（圖6），發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為4 142 r/min時(shí)，短期燃油修正值為-8.594%，長(zhǎng)期燃油修正值高達(dá)-27.344%，說明混合氣長(zhǎng)期處于過濃的狀態(tài)。另外，在長(zhǎng)期燃油修正值異常偏大的同時(shí)，第1缸的缺火次數(shù)也不斷遞增，高達(dá)41次；前面的三元催化轉(zhuǎn)換器的溫度高達(dá)720 ℃，后面的三元催化轉(zhuǎn)換器的溫度高達(dá)490 ℃，正常情況下前面的三元催化轉(zhuǎn)換器的溫度不會(huì)超過630 ℃，后面的三元催化轉(zhuǎn)換器的溫度不會(huì)超過450 ℃。

分析以上數(shù)據(jù)得知，故障只有在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才出現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是正常的，為什么只有在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才會(huì)出現(xiàn)故障呢？故障排除陷入僵局，如果是燃油壓力故障或噴油器故障，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)也會(huì)有異常，懷疑是相關(guān)傳感器工作不良，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下提供了錯(cuò)誤的信號(hào)。

圖4 故障代碼P0172的定格數(shù)據(jù)1（截屏）

圖5 故障代碼P0172的定格數(shù)據(jù)2（截屏）

圖6 加速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（截屏）

檢查冷卻液溫度傳感器信號(hào)，在故障出現(xiàn)時(shí)為95 ℃，正常；查看空燃比傳感器的反饋電壓，通過主動(dòng)測(cè)試調(diào)節(jié)噴油量的大小，空燃比的反饋電壓可以正常變化，正常；查看空氣流量傳感器，無損壞現(xiàn)象，更換后試車，故障依舊；仔細(xì)檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，未見異常。

為什么前面的三元催化轉(zhuǎn)化器的溫度會(huì)高于630 ℃呢？結(jié)合故障只在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生，懷疑三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞，導(dǎo)致排氣不暢，引起三元催化轉(zhuǎn)化器溫度過高。

故障排除 拆下排氣支管，利用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查（圖7），發(fā)現(xiàn)前面的三元催化轉(zhuǎn)化器有堵塞的情況。更換前面的三元催化轉(zhuǎn)化器后試車，故障排除。讓客戶再次去檢測(cè)尾氣排放，順利通過。

故障總結(jié) 三元催化轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)堵塞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，數(shù)據(jù)均正常，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)混合氣過濃、長(zhǎng)期燃油修正值偏大、三元催化轉(zhuǎn)化器溫度偏高、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變大、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度偏高、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、換擋延遲、某缸缺火等情況。

圖7 利用內(nèi)窺鏡檢查三元催化轉(zhuǎn)化器