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汽车发动机故障全程图解!

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:例如,电控发动机怠速不稳,行驶中发动机运转不稳,但故障自诊断系统却无故障码显示。故障码有显示,不一定故障码所指系统必定有故障电控发动机故障自诊断系统有可能显示错误的故障码,这种情况多数由于工况信号失误而引起的假故障码。在无故障码的情况下,应优先检查机械部分或传统发动机部分,在有故障码的情况下,应优先检修电控系统。电控发动机ECU不能监测由以下原因引发的故障。

汽车发动机故障全程图解!

排除疑难故障的基本要求

正确的理论指导是排除故障的基础

(1)没有故障码输出,不能说明电控系统肯定无故障

如果由于某些原因使传感器的灵敏度下降,反应迟钝,输出信号偏移,则在某些车型的故障自诊断系统就无法检测出来,此时也就无故障码输出。对于ECU来讲,没有发生故障的信号是正确的,但事实上发动机确有故障。传感器灵敏度下降,就有可能提供错误的信号。

例如,电控发动机怠速不稳,行驶中发动机运转不稳,但故障自诊断系统却无故障码显示。此时,首先应对空气流量传感器和进气歧管压力传感器进行检查。因为这两个传感器性能的好坏,直接影响发动机喷油器的燃油喷油量。

(2)更换故障码所指示的电子元件,不一定能排除电控系统的故障

故障码的含义是某一系统有问题,而不具体指哪一个部件损坏。

例如,故障码的含义是空气流量传感器信号不良。这并不说明空气流量传感器本身一定有问题。因为空气流量传感器线路断路或短路或插接器接触不良,同样会出现故障码。在这种情况下,若只更换空气流量传感器而不检修线路,故障是无论如何也排除不掉的。

(3)故障码有显示,不一定故障码所指系统必定有故障

电控发动机故障自诊断系统有可能显示错误的故障码,这种情况多数由于工况信号失误而引起的假故障码。

例如,空气流量传感器后面的进气歧管上的真空软管脱落,这样在发动机工作时,额外的空气由此处进入气缸,使缸内的空气量增多,造成混合气过稀,发动机无力。但这部分空气未经过ECU检测,经发动机燃烧后,在排气中含有大量的剩余氧气。氧传感器反馈给ECU,ECU根据反应的混合气过稀信号,进行相应的加浓。氧传感器一直在给加浓,自诊断系统则诊断为氧传感器有故障,便输出相应的故障码。其实氧传感器是完好的,它反馈的信号也是完全正确的,但ECU不知道,只能根据信号判断故障。能引起氧传感器故障码出现的可能部位有:

①燃油压力调节器损坏。

②真空软管脱落。

③热线式空气流量传感器脏污。

④进气系统漏气。

⑤空气滤清器堵塞等。

(4)电控发动机的故障不一定都是电控系统引起的

电控发动机其他部分照样会发生故障,不一定都出在电控系统,例如排气管放炮、加速断火等。在无故障码的情况下,应优先检查机械部分或传统发动机部分,在有故障码的情况下,应优先检修电控系统。

(5)电控发动机的插接件不能随便拔

当发动机有故障,故障指示灯点亮时,在点火开关打开,甚至在发动机运转的情况下,将一些线路的插头拔下再插上。这样每做一次或每拔一个传感器的插头,ECU便会记录一个故障码。而且,在插拔一些感性元件时,由于会产生很高的反向电压,严重时,会烧损ECU。维修中要特别注意,严禁带电拔插插头。

掌握正确的维修方法

①应使用正确的检测工具检查点火系统有无高压火。

②检修电控发动机燃油系统之前必须卸压。

卸压方法是:关闭点火开关,拔下电动汽油泵熔丝、电器或者电动汽油泵电源插头,起动发动机,待发动机自行熄火后,再转动起动开关,起动发动机两三次,燃油压力即可释放。关闭点火开关,装上拔下的部件。

③对电控车辆进行电焊作业或车身烤漆时,必须拆下ECU。

④没有读取故障码,不准拆除蓄电池连接线。

⑤检修燃油系统前,必须先拆下蓄电池的连接线或熔丝。

⑥在检修或更换新旧汽油泵时,不允许在空气中通电运转试验。

⑦电控发动机的ECU不适宜用换新的方法来鉴别其好坏。

ECU产生故障的原因多数是由于外部元件或线路损坏造成的,因此在没有排除外围故障的情况下,一定不能把新ECU装在故障车上试验,只能采用将故障车的ECU换到同类型非故障车上来试验。

⑧点火开关处于接通位置时,不允许拆除蓄电池连接线和与蓄电池电压相同的电气装置的导线。

除蓄电池连接线外,还有点火系统控制装置的任一导线;怠速控制装置的步进电动机;混合气空燃比(A/F)控制电磁阀;喷油器电磁线圈的导线插头;ECU的PROM及任一导线;二次空气喷射控制电磁阀的导线;空调离合器的导线及鼓风机导线插接器等。

⑨不是所有的电控车辆,都是采用拆除蓄电池连接线的方法来消除故障码的。

因为车辆防盗、音响、石英钟的信息也都存储在存储器中。采用断电消码会将这些信息也一起消除掉,从而导致音响锁码等。

⑩检测气缸压力,应断开点火系统电源和燃油泵电源。

排除疑难故障的基本思路

1.故障的确认

电控发动机的控制系统(ECU)所控制的仅仅是发动机的电控部分,而无法兼顾到发动机的全部,特别是机械部分。

电控发动机ECU不能监测由以下原因引发的故障。

①一般低档车的ECU不能监测不工作的点火线圈、污染或损坏的火花塞以及高压线断芯而引起的高压点火电路的故障。

②ECU不能监测电动汽油泵进口滤网、燃油滤清器管路的堵塞,进油管线或回油管挤扁而引发的来油不畅,或混合气过稀的故障。

③ECU不能监测空气滤清器进口或空气滤芯堵塞或节流的原因使空气流量变化而引发的故障。

④ECU不能监测气缸压力的高或低,或者各缸压力的均匀度

⑤ECU不能监测插头、插脚损坏,但会产生因这种情况所导致的故障码。

⑥ECU不能监测搭铁不良,但会产生因这种情况所导致的故障码。

⑦ECU不能监测真空助力器在发动机控制系统中的真空管路的泄漏或节流,然而进气歧管绝对压力传感器的真空度会被监测且ECU还会记录故障码。

以上几条是电控发动机监测不到的故障原因,检查中,如果发动机有故障,而发动机故障警告灯没有点亮(未显示故障码),此时说明发动机的故障可能在机械部分。

机械故障大都发生在下列情况:

①火花塞和高压线路本身有缺陷。

②发动机曲轴箱强制通风装置阀门或管道堵塞。

③空气滤清器堵塞。

④进气管附近漏气或真空管有缺陷。

大的机械故障则发生在配气机构(配气相位失准、气门弹簧断裂、液压挺柱堵塞)和点火正时上(正时齿轮记号不对)。配气相位和点火正时不正确,一般都需拆解检查。

除上述外,还有气缸和活塞环配合间隙过大、发动机窜油和轴瓦响等也属于机械故障范围,电控系统监测不到,这部分故障较容易判断,不容易混淆。

2.故障的分析

电控发动机上的电磁开关、电磁阀、继电器、电动机及喷油器等,这些器件在正常工作中都会发出一定的响声。如出现响声变小、响声无规律或根本无响声等现象,就可以判定该器件或该电路出现了故障。

3.排除疑难故障前的检查项目

①检查各熔丝是否有损坏现象。

②检查空气滤清器和燃油滤清器,查看滤芯及周围是否有脏物、杂质和污染物,必要时予以清洗并更换滤芯。

③检查各真空管道是否有渗漏、堵塞和连接不良,真空软管是否破损老化。

④检查电控系统导线的连接情况是否良好,有无松动、断开和脱落现象,特别是插接部分。

⑤检查每个传感器和执行器是否有明显的损伤。

⑥检查发动机在运转情况下,进排气歧管及氧传感器处是否有泄漏,燃油管道有否渗漏。

⑦检查喷油器是否有脏物,燃油喷射压力是否在规定范围内。

⑧检查高压是否正常。

⑨检查各缸压力是否在规定范围内。

⑩倾听发动机有无异响。

在完成上述检查基础上,利用发动机的基本工作原理和电控喷射方面的原理,从油路、电路、气路进行科学的综合分析,千方百计寻找与故障有关联的因素,本着由简到繁,由易到难,由外到内的原则,进而寻找产生故障的真正原因,并设法排除它。

数据流和波形分析诊断故障法(www.xing528.com)

数据流和波形分析诊断故障法是排除电控发动机故障的基本方法。由于这种方法需要一定的理论基础和一些必要的技术数据,在排除一般电控发动机故障时采用较少,而大都用在排除电控发动机的疑难故障上。

1.用数据流诊断疑难故障

标准数据流是厂方提供的,或者是在正常行驶的汽车上提取的数据,它能监测发动机在各种状态下的工作情况。这些数据资料可通过故障检测仪,把各种传感器和执行元件输入输出信号的瞬时值以数据的方式在显示屏上显示出来,这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化(有故障时的数据)与正常行驶时的数据或标准数据流对比,即可诊断出电控系统故障的原因。

2.用波形法诊断疑难故障

发动机发生的故障,有时属于间歇性故障,时有时无,很难用数据流分析和判断。但用示波器显示的波形却能捕捉到故障中细小的、间断的变化。它通过电控发动机正常工作时各种传感器信号所描述的波形图与有故障时的波形图相比较,若有异常之处,则表示该信号的控制线路或元件本身出了问题。

波形分析能够显示出需要维修的故障是一种什么波形,使你能看清楚故障的真实存在,通过分析你还可以知道故障是否真正排除。

波形分析在汽车电子控制系统故障诊断与维修中,主要应用方式有两个方面:一是确定整个系统的运行情况;二是确定在整个系统运行正常的情况下,某个电器或电路是否存在故障。

疑难故障模拟技术诊断法

所谓模拟技术就是以调查研究和科学试验方式,让维修车辆以相似的条件和环境再现其故障,然后经过模拟验证和分析判断后,确切诊断出故障部位并加以排除。模拟技术诊断有以下三种方法。

1.环境模拟法

汽车电控系统有一些故障发生在特定环境中,其主要原因是由于电子元件对特定外界环境(振动、发热和受潮)等因素非常敏感。环境模拟法分为振动法、加热法和水淋法三种。

(1)振动法

通过在水平和垂直方向对插接器、配线、零件与传感器等的振动,观察之前发生的故障是否会再现的方法称为振动法。

振动法适合时有时无的故障或者是车辆停下来后故障就不再现的情况,利用振动法应注意检查是否有虚焊、松动、接触不良、触点烧蚀、导线断裂等情况。使用振动法还应注意不要用力过大,以免损坏电子元件。

(2)加热法

通过电热吹风机或类似工具加热有故障的零件,使其之前发生故障再现的方法称为加热法。加热法适用于电子元件因受热而发生故障的情况。使用中应注意,加热温度一般不超过60~80℃,ECU中的零件绝对不能加热。

(3)水淋法

通过喷水的方法,使之前发生的故障再现的方法称为水淋法。这种方法适用于电子元件因在雨天、高温环境下或洗车之后发生故障的情况。使用中应注意,在喷淋前应对电子元件予以保护,以免积水锈蚀电子元件,注意喷水角度,尽量喷到空中,让水滴自由落下,不可直接喷在发动机零件或电子元件上,或者将水喷在散热器前面间接改变温度和湿度。

2.增减模拟法

汽车电控系统有一些故障发生是由于负载问题而引起的,此时必须模拟与故障相似的负载条件才能使之前发生的故障再现。这时可使用增减模拟法来诊断。也就是利用在油路、电路中增减负载的办法来模拟验证油路、电路的故障症状,以诊断由负载引起的疑难故障。增减模拟法共有两种。

(1)增加法

当怀疑故障可能是因为油路负载过大而引起的,故障症状表现又不明显时,可用增加油路负载的方法进行模拟验证,使故障部位和症状充分显示出来,以便于诊断和排除。对电路中由于负载过大而引起的故障,可以采用接通用电设备(如鼓风机、空调、冷却风扇、前照灯等)来增加负载,模拟验证是否发生故障,以便进行诊断与排除。

(2)减少法

当故障由于某一局部电路短路而引起负载过大烧断熔丝时,可采用减少法来进行模拟诊断。其方法是:将一部分电路断开,然后用万用表测量电阻、电压或电流。用得最多的是测量电流,观察总电流的变化,就可以诊断出故障的大致范围。若断开被怀疑的某一电路后,总电流立即降为正常值,则说明故障在这一电路中。

3.输入模拟法

维修中,若怀疑某一电路中某些元器件有故障时,可用输入模拟法来诊断。其方法是把电路参数(电阻、电压)输入到相关的元器件,进行模拟验证后诊断故障。输入模拟法有两种。

(1)电阻法

用电阻元件代替某些被怀疑损坏的电阻式传感器进行模拟验证的方法称为电阻法。电阻法的连接方式为串联,所以这种方法称为串联法。例如,怀疑冷却液温度传感器有故障时,可用一只与冷却液温度传感器阻值相似的电阻,串联在冷却液温度传感器的插接器上,进行模拟验证,以便诊断该冷却液温度传感器是否损坏。

(2)电压法

用外接电压来替代某些被怀疑有故障的传感器进行模拟验证的方法称为电压法,电压法的连接方式为并联,它可诊断传感器的好坏。

排除疑难故障的实用方法

1.常规检查与专项检查法

(1)常规检查

常规检查包括以下内容:空气滤清器滤芯、燃油滤清器滤芯、节气门是否脏污;故障灯是否正常,蓄电池电压是否正常;是否有漏气现象,各种插头是否插接良好,导线是否正常;各缸工作压力是否在标准范围内,各熔丝和继电器是否良好;机油,冷却液等。

这种方法不需要专用的检查工具和检测仪器,用眼睛和一些简单工具就可以了,有问题的部位很快就可以处理了。

(2)专项检查

经常规检查还找不到故障原因时,就要使用专用仪器、仪表和工具,配合专业维修资料进行较为复杂的检修,就是进行专项检查。

专项检查包括以下项目:检查燃油压力是否正常;检查各传感器是否正常;检查各执行元件的工作情况;检查ECU与传感器及连接导线情况;检查ECU各插脚的电压情况,最后检查ECU内部电路。

2.排除法

汽车电控发动机故障的产生可能是由多种原因造成的。因此在排除故障时,可按传统方法,把这些影响因素一一列出来,按步骤,逐步进入问题实际部位的排查方法,称为排除法。

例如,出现氧传感器故障码,换一个新的不一定起作用。因为燃油压力、配气正时、气缸压缩压力、电动汽油泵、喷油器等影响发动机正常工作的部件发生故障时,都是以氧传感器故障码的形式出现的,所以在排除故障时,可先易后难,逐一排除,最后找出故障所在。

3.综合法

电控发动机故障不能简单地分成油路和电路来分析。电控发动机可以下面几个部分进行分析和诊断。

首先检查执行机构的工作情况。

其次检查线路连接情况及传感器部分。注意不同车型,传感器的数据不同,使用中要注意这些不同点。

最后检查ECU。

以上这种诊断方法称为综合法。

4.“傻瓜”修车法

判断一个电控发动机ECU的好坏,可不管ECU内部如何动作,只要把传感器、ECU、执行元件之间的逻辑关系弄清楚,检查输入ECU的信号是否正常,输出到动作元件的信号是否不正常。如果是的话,进一步检查相关线路、电源线和搭铁线,如果线路没问题,基本上可以判定ECU出了问题。

使用中注意,ECU接收各传感器传送来的信号,它控制的信号主要有三个:点火正时、喷油时刻和喷油时间以及怠速控制阀。

5.利用氧传感器特性诊断法

利用氧传感器输出电压可随混合气的浓度变化而变化的特性,检查和诊断电控发动机故障的方法,称为氧传感器诊断法。这种方法主要诊断:在氧传感器完好的情况下,由空气系统、燃油或者机械部分引起混合气过稀或过浓故障的原因。诊断时可按以下步骤进行:

1)检查氧传感器好坏。

①检查氧传感器加热电阻是否符合标准值。

②可通过观察氧传感器顶尖的颜色来判断:若顶尖颜色为淡灰色,说明氧传感器正常;若顶尖颜色为黑色,说明氧传感器受铅污染;若顶尖颜色为白色,这说明是硅污染造成的,这是由于在维修中使用了不符合规定的硅密封胶所造成的。

2)检查氧传感器反馈电压。查阅有关维修手册,找到氧传感器信号线。然后用导线中的铜丝插入相应的插孔,再插好插接器,用数字式万用表直流电压档测量铜丝对于负极的电压。

3)拔开插接器,使氧传感器和控制单元分离。用万用表测量信号输出端对负极的电压。

6.利用电控发动机正常工作三要素来分析诊断故障

所谓电控发动机正常工作三要素是指正常的机械技术状态、足够的点火能量与正确的点火时刻以及供给发动机在不同工况下要求不同浓度比例的混合气。这是分析电控发动机故障的重要依据。

正常的机械技术状态是指发动机机械结构能提供足够的压缩力,实际缸压不少于标准值的75%,各缸压力偏差不大于0.3MPa;进气管无漏气,发动机怠速运转时的进气管真空度能稳定在500mmHg(1mmHg=133Pa)左右。若达到以上指标,说明该机机械状态正常,就可以保证可燃混合气能有效地燃烧与做功。

电火花能量与点火时刻的要求分别是足够与正确。若电火花能量过弱,会导致燃烧不充分甚至不着火;若点火过迟或过早,都会导致发动机的功率下降,严重时会影响发动机的起动。

供给发动机在不同工况下要求不同浓度比例的混合气,其指标是:在怠速和小负荷时,提供浓的混合气,空燃比为12左右;在中小负荷时,为获得较好的经济性,应提供较稀的混合气,空燃比为16~17,大负荷运行时,为满足功率要求,应提供较浓的混合气,空燃比为13左右;冷起动及加速时还需提供附加的燃油。空燃比过大或过小,均可导致发动机熄火,正确的空燃比,能使发动机具有良好的起动、怠速、加速等性能。

电控发动机若发生故障而又不显示故障码时,说明存在自诊断系统不能识别的故障。此刻应首先了解无故障码的一些常见因素。这些因素有发动机力学性能、火花塞、高压线圈、喷油器脏污等。然后仔细分析发动机故障现象,密切联系发动机正常工作的三要素,本着先易后难、先简后繁的原则,边测试、边判断,最后排除故障。

常用检测方法方便程度、常见故障原因确认难易程度

以上介绍了检测故障的方法与手段,有些方法方便、省时、所用仪器设备简单,而有些方法麻烦、费时、所用仪器设备庞大烦琐。

对于各种可能的故障原因,对比起来也有发生频率高低不同之分。这种不同还会因为具体车辆的品牌甚至型号不同而不同。

下表为一般车型常见故障原因发生频率、常见故障原因确认的难易程度及常用仪器或检测方法的方便程度。其中每项都按五分制打分,分数高分别代表频率高、方便、容易。

(续)

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