孔觀若

一、問題的提出

2004年4月，筆者接修一臺98款廣州本田雅閣2.3L的轎車，該車配置F23A1發(fā)動機。行駛了18萬公里以后，車主發(fā)現(xiàn)加速不良、噪聲過大、油耗過多等，于是把車開到我廠進行維修。

為了確診故障，筆者進行了行車測試。在行車過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機在怠速和小負荷時運轉(zhuǎn)基本正常。當急踩下加速踏板時，轉(zhuǎn)速接近2000rpm時，發(fā)動機的噪聲較大，輸出的功率下降，并且感覺車身有異常的振動。

據(jù)車主反映，該車曾因該故障到其他廠修理過，主要做了油路的清洗及簡單的檢查，但效果不明顯。根據(jù)以往的維修經(jīng)驗，這種故障往往在一些舊車上出現(xiàn)比較多，主要是在加速工況或大負荷時，氣缸內(nèi)燃燒效果不佳所致。

二、廣本F23A1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的工作原理

廣本F23A1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)是以電子控制模塊（ECM）為控制中心，并利用安裝在發(fā)動機上的各種傳感器測出動機的各種運行參數(shù)，再按照電腦中預存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比的混合氣。

廣本F23A1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)采用程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）。如圖1所示。

該系統(tǒng)主要由發(fā)動機控制模塊（ECM）根據(jù)TDC/CKP、CYP、IAT和TP等傳感器信號，通過噴油器、IAC閥和燃油EVAP控制電磁閥等執(zhí)行器，實行燃油噴射量、怠速空氣及燃油蒸發(fā)等多項燃油系的控制。同時ECM還具有失效保護、備用和故障自診斷功能。

此外，ECM中儲存著發(fā)動機在各種不同工況下的最佳點火提前角。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，ECM根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號確定基本點火提前角，并根據(jù)其他信號進行修正，最后確定點火提前角，然后向電子點火控制器輸出點火信號，控制點火系統(tǒng)正常工作。

三、故障分析與檢測

通過廣本F23A1發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的工作原理可知;當程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）存在故障時，ECM將驅(qū)動故障指示燈“MIL”，提示司機程序控制燃油噴射系統(tǒng)（PGM-FI）存在故障。

為了準確判斷故障，利用自診斷的方法：將點火開關(guān)置于“OFF”位置，將SCS短路插頭與位于駕駛席側(cè)儀表板下的自診斷插頭（2P）短接，再將點火開關(guān)置于“ON”位置;通過看指示燈“MIL”的閃爍規(guī)律，讀取系統(tǒng)故障碼;結(jié)果發(fā)現(xiàn)（PGM-FI）系統(tǒng)沒有故障碼。由此可推，該車可能存在隱性故障，不直接表現(xiàn)出來。為了排除故障，筆者對本車的燃料供給系統(tǒng)和點火系統(tǒng)作詳細的檢查。

（一）檢查燃料供給系統(tǒng)

1.燃油供給系統(tǒng)的檢修

PGM—FI燃油供給系統(tǒng)主要燃油箱、內(nèi)裝式電動燃油泵、燃油表、PGM—FI主繼電器、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、分油器、燃油脈動阻尼器、噴油器、燃油蒸發(fā)排放控制閥及燃油供給管路和燃油回流管路等組成。燃油供給系統(tǒng)的功用是給噴油器提供干凈和具有一定壓力的燃油，燃油供給系基本組成及在車內(nèi)的分布如圖2所示。

由于該車的故障是在急加速的情況下，出現(xiàn)燃燒不完全的現(xiàn)象，與供油系統(tǒng)有密切的關(guān)系。為了確保燃油供給系統(tǒng)的正常工作，對燃油供給系統(tǒng)作了以下項目的檢查：

（1） 檢測燃油壓力

拔下燃油泵的保險絲，起動馬達2～3次，等系統(tǒng)的油壓充分泄漏了以后連接燃油壓力表，再插上油泵保險絲;起動發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)時，燃油壓為260Kpa;急踩油門時，油壓顯示為310Kpa;證明燃油壓力正常。

（2） 檢查噴油器

拆下噴油器，先用萬用表檢查各噴油器兩端子之間的電阻值，其值在10～13Ω;然后用噴油器清洗儀檢查噴油器的工作是否良好。把噴油器安裝到清洗儀上，設(shè)定噴油壓力和噴油脈寬進行測試;測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各缸噴油器的噴油量正常，而且噴出來的燃油霧化良好，沒有發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。

2.進氣系統(tǒng)檢修

進氣系統(tǒng)的功用是為發(fā)動機提供干凈的空氣。如圖3所示，進氣系統(tǒng)主要由進氣導管、共振腔、空氣濾清器（ACL）、節(jié)氣門體（TB）、怠速空氣控制（IAC）、閥和進氣歧管等組成。

為了徹底排除故障，確保進氣系統(tǒng)在不同的工況下都能正常工作，對進氣系統(tǒng)進行了以下檢查：

（1）檢查空氣濾清器

空氣濾清器的功用是過濾空氣中的灰塵和雜質(zhì)，如果多余的灰塵和雜質(zhì)沾附在濾芯上，增加進氣阻力，使進入氣缸的空氣量減少，不能滿足發(fā)動機在不同工況下的需要;鑒于本車的故障主要在急加速工況和高速行駛時出現(xiàn)冒黑煙的現(xiàn)象，為了確保進氣系統(tǒng)的正常工作，更換了空氣濾清器。

（2）檢查節(jié)氣門體

節(jié)氣門體為單腔水平進氣式。節(jié)氣門體主要由節(jié)氣門聯(lián)動裝置、節(jié)氣門和（TP）節(jié)氣門位置傳感器組成;在怠速時，節(jié)氣門處于全關(guān)位置，發(fā)動機的進氣由節(jié)氣體側(cè)的怠速旁通氣道進入;在急加速時，節(jié)氣門突然開度增大，增加發(fā)動機的進氣量;同時ECM通過感應(yīng)節(jié)氣門位置傳感器的信號，增加噴油量和修正點火提前角。

為了保證節(jié)氣門的正常工作，根據(jù)維修資料的規(guī)范要求，對節(jié)氣門進行清潔，重新調(diào)整了的自由間隙，使節(jié)氣門的打開過程靈活;同時還對TP輸出信號進行了的測試，接通點火開關(guān)，用直流電壓表測量TP的1、3號端子間的電壓，正常為5V;則測量ECM插接器C18、C27端子之間電壓（其中C27與TP的2號信號線連接，C18為ECM的接地線）。正常情況下，節(jié)氣門完全關(guān)閉時電壓應(yīng)該為0.5V，完全打開時的電壓為4.5V，并且在節(jié)氣門的開啟過程中，電壓變化平穩(wěn)過渡。

經(jīng)以上檢查可知，燃料供給系統(tǒng)部件的裝配及傳感器的輸出信號一切正常，不存在故障。

（二）檢查點火系統(tǒng)

該車的點火系統(tǒng)為電子控制式。點火系統(tǒng)主要由蓄電池、分電器、高壓線、火花塞和ECM等組成。如圖4所示：點火系的點火線圈和點火控制模塊ICM均裝合在分電器內(nèi)。另外氣缸位置（CYP）傳感器也安裝在分電器內(nèi)。

1.檢查點火控制線路

拆下各缸火花塞，檢查火花塞電極臟污、磨損與燒燭等情況;同時用塞尺測量電極之間的間隙，標準間隙為1.0～1.1mm之間。

拆下分缸線，檢查分缸線有無銹蝕、彎曲和破裂現(xiàn)象;同時用萬用表檢測分缸線的電阻，正常阻值為25KΩ。

打開分電器蓋，拆下點火線圈的正、負極端子上;用萬用表測量正極端子A（參見點火系統(tǒng)圖（4））與端子B（初級繞組）以及正極端子A與端子C（次級繞組）之間的電阻值。其標準值如表1所示。

經(jīng)以上檢查，點火控制線路良好;沒有異?，F(xiàn)象。

2.檢查點火正時

為了提高發(fā)動機動力性能，氣缸內(nèi)混合氣完全燃燒的最高壓力出現(xiàn)在上止點后10°的曲軸轉(zhuǎn)角，混合氣點火開始到完全燃燒約需2ms的時間，因此點火時刻必須提前才能滿足發(fā)動機動力性能的要求;同時點火提前角應(yīng)隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而相應(yīng)增大。

將正時燈連接到第一缸的分缸高壓線上，然后將燈光對準正時皮帶罩上的檢查標記。在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，點火提前角為13°;緩慢踩下加速踏板，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)點火提前角逐漸增大。但當轉(zhuǎn)速接近在2000rpm時，這時的點火提前角突變?yōu)?2°。很明顯，故障是因為點火過遲而導致加速不良的。

ECM以發(fā)動機轉(zhuǎn)速和進氣歧管絕對壓力為主控制信號，其內(nèi)存儲有發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速和進氣歧管各種絕對壓力下點火正時的基本值。發(fā)動機工作時，ECM將根據(jù)TP、A/C開關(guān)、ECT和起動開關(guān)等信號對點火正時的基本值進行修正，并通過點火控制模塊ICM實現(xiàn)最佳點火時刻控制。

（1）檢查進氣歧管絕對壓力傳感器

進氣歧管絕對壓力傳感器（MAP）間接測定發(fā)動機的進氣量，ECM通過該傳感器傳來的信號，來確定發(fā)動機的基本噴油量和點火正時;其構(gòu)造與工作原理（見圖5）：MAP的壓力轉(zhuǎn)換元件是一片硅膜片，其中心有一個由四個應(yīng)變電阻構(gòu)成的惠斯頓電橋，電橋輸出的電壓信號與進氣歧管的絕對壓力變化成正比，ECM按此信號確定點火提前角。

5由于PGM—FI系統(tǒng)內(nèi)沒有儲存在故障碼，MAP與ECM之間的連線不存在故障;為了準確地測量MAP的好壞，起動發(fā)動機，連接萬用表，測量MAP的3號端子在發(fā)動機不同的工況下輸出的電壓，其標準值如圖5b所示：轉(zhuǎn)速越高，進氣歧管內(nèi)的絕對壓力就越小，輸出的電壓也就越小。經(jīng)測量，輸出的電壓沒有異常的變化。

（2）檢查曲軸（轉(zhuǎn)速）傳感器（CKP）

該車的CKP傳感器與上止點位置（TDC）傳感器組成一體，參見圖6。CKP傳感器安裝在曲軸前端脈沖（轉(zhuǎn)子）對面，它們之間有一空氣間隙，如圖7所示：其間隙一般在0.3～0.5mm之間。在傳感器軟磁鐵心，即極柱5的外面是感應(yīng)線圈4。而極柱5與永久磁鐵2相連。磁場通過極柱進入脈沖輪。通過感應(yīng)線圈的磁通密度取決于在工作時傳感器對面的脈沖輪是在齒的空隙位置還是在齒的位置。齒使磁場集中，磁通量密度就大;齒間隙使磁場在該處減弱，磁通密度就小。磁場的變化在線圈中感應(yīng)出與轉(zhuǎn)速成比例的類似于正弦形的電壓信號，如圖8a所示：電壓變化的幅值隨轉(zhuǎn)速增加而加大，幅值從幾毫伏到幾十伏。最低轉(zhuǎn)速超過30rpm時就可達到足夠大的電壓幅值。此信號輸入ECM，作為控制點火和燃油噴射的主控制信號。ECM根據(jù)TDC傳感器信號來確定發(fā)動機起動時的點火正時。同時ECM根據(jù)CKP傳感器信號來確定每個氣缸的基本噴油量、點火正時和計算發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。

為了準確地排除故障，關(guān)閉點火開關(guān)，拆下CKP傳感器與TDC傳感器連線，用萬用表測量CKP傳感器的電阻值，正常值應(yīng)在1850～2450Ω的范圍內(nèi)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，CKP傳感器阻值在正常范圍;不過發(fā)現(xiàn)CKP傳感器的連接線嚴重損壞，外面的保護層已經(jīng)脫落，并且傳感頭的固定不牢，在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時振動比較嚴重。為了準確判斷故障，筆者用示波器查看CKP信號，發(fā)現(xiàn)在怠速時還正常，但是當轉(zhuǎn)速上升到2000rpm時信號出現(xiàn)有輕微的干擾雜波，且每個波峰的幅值各有不同，如圖8b所示：由此判斷，故障產(chǎn)生的原因是該傳感器的屏蔽層損壞，在工作的過程中，受到外部信號的干擾;同時由于振動時，使傳感頭與齒圈之間的間隙發(fā)生變化，輸出的波形的幅值各不相等。這些不規(guī)則的信號輸入ECM，ECM無法計算發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，啟用內(nèi)部存儲的初始點火提前角進行點火，導致急加速時點火過遲，燃燒效果不佳，所以出現(xiàn)發(fā)動機加速不良的現(xiàn)象。

四、故障排除

更換新的CKP傳感器，仔細清潔齒圈;起動發(fā)動機，連接示波器，重新檢測CKP傳感器信號，干擾的雜波已經(jīng)消失，輸出信號的幅值穩(wěn)定，確保CKP傳感器信號正常;經(jīng)試車，發(fā)動機在急加速運轉(zhuǎn)正常，故障已排除。

五、結(jié)束語

綜上所述，筆者通過這次對98款廣州本田雅閣2.3L的轎車加速不良的故障檢修，充分體會到示波器在電控發(fā)動機維修過程中所起的作用;對于這種隱性的故障，一定要多想辦法，充分利用檢測儀器;因為傳感器線路電阻值正常;ECM通過自診斷的功能檢測不到其故障的存在，所以ECM不驅(qū)動故障指示燈，導致維修的難度增加。

責任編輯 朱守鋰