電控發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷與排除
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車制造技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，根據(jù)國(guó)家規(guī)定，工程機(jī)械也發(fā)動(dòng)機(jī)也步入了電控發(fā)動(dòng)機(jī)的行列。電控燃油噴射系統(tǒng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心組成部分，其性能的好壞直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、排放凈化和舒適性。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于震動(dòng)，高溫，灰塵等原因，電控燃油噴射系統(tǒng)很可能會(huì)出現(xiàn)各種故障。因此，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的保養(yǎng)、故障檢測(cè)及排除方法，對(duì)保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行尤為重要。
1. 電控發(fā)動(dòng)機(jī)的組成與工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)一般由進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。整個(gè)電控系統(tǒng)是以發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(簡(jiǎn)稱ECU)為控制核心，以空氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出基本噴油持續(xù)時(shí)間，根據(jù)傳感器檢測(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況有關(guān)的參數(shù)，對(duì)基本噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行修正，以噴油器，點(diǎn)火電子組件和怠速控制閥等為控制對(duì)象，保證獲得與發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況相匹配的最佳混合氣成分、噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻。
2.排除故障的基本思路
2.1故障的確認(rèn)
電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)(ECU)所控制的僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)的電控部分，而無(wú)法兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)的全部，特別是機(jī)械部分。
電控發(fā)動(dòng)機(jī)電腦ECU不能監(jiān)測(cè)由以下原因引發(fā)的故障。
(1)一般低檔車的ECU不能監(jiān)測(cè)不工作的點(diǎn)火線圈、污染或損壞的火花塞以及高壓線斷芯而引起的高壓點(diǎn)火電路的故障。
(2)ECU不能監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽油泵進(jìn)口濾網(wǎng)、燃油濾清器管路的堵塞，進(jìn)油管線或回油管擠扁而引發(fā)的來(lái)油不暢，或混合氣過(guò)稀的故障。
(3)ECU不能監(jiān)測(cè)空氣濾清器進(jìn)口或空氣濾芯堵塞或節(jié)流的原因使空氣流量變化而引發(fā)的故障。
(4)ECU不能監(jiān)測(cè)氣缸壓力的高或低，或者各缸壓力的均勻度。
(5)ECU不能監(jiān)測(cè)插頭、插腳損壞，但會(huì)產(chǎn)生因這種情況所導(dǎo)致的故障碼。
(6)ECU不能監(jiān)測(cè)接地不良，但會(huì)產(chǎn)生因這種情況所導(dǎo)致的故障碼。
(7)ECU不能監(jiān)測(cè)真空助力器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的真空管路的泄漏或節(jié)流，然而進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的真空度會(huì)被監(jiān)測(cè)且ECU還會(huì)記錄故障碼。
以上10條是電控發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)不到的故障原因，在維修電控發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)予重視。是電控故障還是機(jī)械故障，必須正確區(qū)分發(fā)生的部位和表現(xiàn)特征，方能準(zhǔn)確迅速地判定和排除故障。檢查中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有故障，而發(fā)動(dòng)機(jī)故障警告燈沒(méi)有點(diǎn)亮(未顯示故障碼)，此時(shí)說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的故障可能在機(jī)械部分。一般來(lái)講，機(jī)械故障大都發(fā)生在下列情況：火花塞和高壓線路本身有缺陷；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置閥門或管道堵塞；空氣濾清器堵塞；進(jìn)氣管附近漏氣或真空管有缺陷，這些部分產(chǎn)生的故障不屬于電控部分的故障，但均會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)的不正常工作。例如，當(dāng)火花塞、高壓線有缺陷時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、加速斷火、排氣管放炮等故障。再比如，空氣流量計(jì)殼體若破損造成漏氣現(xiàn)象，使ECU監(jiān)測(cè)失誤，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速失準(zhǔn)和運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力。
以上機(jī)械部分故障大都屬小的故障，大的機(jī)械故障則發(fā)生在配氣機(jī)構(gòu)(配氣相位失準(zhǔn)、氣門彈簧斷裂、液壓挺柱堵塞)和點(diǎn)火正時(shí)上(正時(shí)齒輪記號(hào)不對(duì))。配氣相位和點(diǎn)火正時(shí)不正確，一般都需拆解檢查。
除上述外，還有氣缸和活塞環(huán)配合間隙過(guò)大、發(fā)動(dòng)機(jī)竄油和軸瓦響等也屬于機(jī)械故障范圍，電控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)不到，這部分故障較容易判斷，不容易混淆。
2.2故障的分析
(1)檢查各熔絲是否有損壞現(xiàn)象。
(2)檢查空氣濾清器和汽油濾清器，查看濾芯及周圍是否有臟物、雜質(zhì)和污染物，必要時(shí)予以清洗并更換濾芯。
(3)檢查各真空管道是否有滲漏、堵塞和連接不良，真空軟管是否破損老化。
(4)檢查電控系統(tǒng)導(dǎo)線的連接情況是否良好，有無(wú)松動(dòng)、斷開(kāi)和脫落現(xiàn)象，特別是插接部分。
(5)檢查每個(gè)傳感器和執(zhí)行器是否有明顯的損傷。
(6)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，進(jìn)排氣歧管及氧傳感器處是否有泄漏，燃油管道有否滲漏。
(7)檢查噴油器是否有臟物，燃油噴射壓力是否在規(guī)定范圍內(nèi)。
(8)檢查高壓是否正常。
(9)檢查各缸壓力是否在規(guī)定范圍內(nèi)。
(10)傾聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)異響。
在完成上述檢查基礎(chǔ)上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理和電控噴射方面的原理，從油路、電路、氣路進(jìn)行科學(xué)地綜合分析。千方百計(jì)尋找與故障有關(guān)聯(lián)的因素。本著由簡(jiǎn)到繁，由易到難，由外到內(nèi)的原則，進(jìn)而尋找產(chǎn)生故障的真正原因，并設(shè)法排除它。
3.電控發(fā)動(dòng)機(jī)的診斷流程
3.1車輛問(wèn)珍
問(wèn)診是對(duì)故障進(jìn)行調(diào)查的開(kāi)始，通過(guò)對(duì)駕駛員和有關(guān)人員的詢問(wèn)，可以了解故障發(fā)生、發(fā)展的全過(guò)程，并獲得相關(guān)的信息，為進(jìn)一步診斷打好基礎(chǔ)。合理的問(wèn)診，可以從駕駛員那里獲得重要的維修參考信息，比如故障發(fā)生時(shí)間、情況、起因以及伴隨著什么故障等，是十分重要的。如果修理技師善于和駕駛員溝通，通過(guò)駕駛員所反映的車輛性能、響聲和振動(dòng)等細(xì)小變化，往往可以找到故障原因。問(wèn)診過(guò)程中，修理技師不能有偏見(jiàn)，或單憑經(jīng)驗(yàn)，缺乏分析推理。問(wèn)診本身是一門藝術(shù)，對(duì)詢問(wèn)中獲得的信息去粗取精、擇其要點(diǎn)加以聯(lián)想，常常能使我們找出排除故障的正確思路或著手點(diǎn)。
3.2癥狀確認(rèn)
問(wèn)診之后不能草草動(dòng)手，還需要對(duì)癥狀進(jìn)行確認(rèn)。因?yàn)橛械鸟{駛員為技師提供的信息不夠準(zhǔn)確，有的是因?yàn)轳{駛員描述不夠準(zhǔn)確，有的是因?yàn)轳{駛員本人對(duì)車況了解得不夠詳細(xì)，諸多因素使得問(wèn)診信息在一定程度上失真。這就需要技師通過(guò)路試或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)癥狀進(jìn)行確認(rèn)。在確認(rèn)癥狀的時(shí)候，需要設(shè)法再現(xiàn)或模擬故障發(fā)生的環(huán)境，讓故障得以充分體現(xiàn)，并進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)然，對(duì)于可能給車輛或人身安全帶來(lái)危險(xiǎn)的試車，是不能試驗(yàn)的。確認(rèn)癥狀的過(guò)程中，對(duì)于一些偶發(fā)性故障或沒(méi)有規(guī)律的故障，還需要借助模擬器或其他途徑，讓癥狀體現(xiàn)出來(lái)，以利于診斷。
4.3直觀檢查
并非所有的故障檢測(cè)都需要?jiǎng)佑迷\斷儀、示波器，有的時(shí)候，通過(guò)直觀的檢查也可以快速找到故障原因或重要線索，因此維修中需要靈活運(yùn)用多種手段，確保按照由簡(jiǎn)至繁的原則進(jìn)行診斷，以提高維修效率。直觀檢查，需要診斷人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)的專業(yè)理論，在整機(jī)不解體或局部解體情況下，依靠直觀的感覺(jué)印象、借助簡(jiǎn)單工具，采用眼觀、耳聽(tīng)、手摸和鼻聞等手段，進(jìn)行檢查、試驗(yàn)和分析，確定整機(jī)的技術(shù)狀況，查明故障原因和故障部位。
3.4解碼診斷
利用電噴車自診斷系統(tǒng)讀取故障碼，是診斷電控發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中非常重要的一步，故障碼對(duì)維修方向的確定和檢測(cè)的流程具有重要意義。讀取故障碼的方法可分為兩種：人工讀碼和采用儀器的方法（采用發(fā)動(dòng)機(jī)故障電腦診斷儀）。
3.5數(shù)據(jù)讀取
僅僅利用診斷儀診斷故障，在實(shí)際維修中還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。很多時(shí)候必須借助一些數(shù)據(jù)流，才能找到排除故障的線索。許多情況下，電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了故障現(xiàn)象，比如怠速不良、抖動(dòng)嚴(yán)重、怠速冒黑煙、發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量大、發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良以等，這種情況下使用診斷儀往往會(huì)發(fā)現(xiàn)控制單元中沒(méi)有故障記憶，也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的自診斷系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)有故障。出現(xiàn)這種情況，我們暫且稱之為系統(tǒng)的軟故障。遇到這樣的情況，會(huì)使許多從事電控發(fā)動(dòng)機(jī)維修的專業(yè)人員產(chǎn)生一種疑問(wèn)──為什么控制系統(tǒng)工作正常而發(fā)動(dòng)機(jī)卻工作不正常？造成這種情況的原因如何去查找呢？這種情況下就需要利用診斷儀中的數(shù)據(jù)分析功能來(lái)查找發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟故障。
3.6試車檢驗(yàn)
電噴發(fā)動(dòng)機(jī)維修結(jié)束時(shí)，需要進(jìn)行竣工檢驗(yàn)。試車檢驗(yàn)作為最后一個(gè)維修步驟，和之前確認(rèn)癥狀時(shí)的試車，在方式、方法上基本相同，但是二者的目的并不相同。癥狀確認(rèn)時(shí)的試車，是為了找到故障根源，或再現(xiàn)故障。而竣工時(shí)的試車檢驗(yàn)，是為了確認(rèn)故障是否已經(jīng)排除。驗(yàn)收過(guò)程中，通過(guò)車輛的行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，來(lái)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)修復(fù)的結(jié)果，并通過(guò)模擬原有的故障環(huán)境等手段，來(lái)判斷修理或更換部件的工作情況。如果發(fā)現(xiàn)缺陷，需要及時(shí)采取補(bǔ)救措施，或重新進(jìn)行修理。
4.電控發(fā)動(dòng)機(jī)檢修方法分析
發(fā)動(dòng)機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)只要有油有電，噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確，發(fā)動(dòng)機(jī)便可發(fā)動(dòng)著火。如果出現(xiàn)故障，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)難起動(dòng)、怠速不穩(wěn)或加速不良等現(xiàn)象，這是較常見(jiàn)的故障，原因可能是燃油泵不泵油或泵油量不足、噴油器、冷起動(dòng)噴嘴及油路堵塞、怠速補(bǔ)償系統(tǒng)不良、水溫傳感器，空氣流量計(jì)工作不良及控制電路不良等原因引起。
5.故障檢修的誤區(qū)
由于電控發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性（其檢測(cè)、控制元器件多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，廣泛涉及電子技術(shù)和微處理器技術(shù)），并且長(zhǎng)期受傳統(tǒng)維修方式的影響，在對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)檢修時(shí)常會(huì)出現(xiàn)如下一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。
1．蓄電池連接線拆還是不拆
蓄電池是發(fā)動(dòng)機(jī)的電源，對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)而言，該項(xiàng)操作不當(dāng)或時(shí)機(jī)不對(duì)時(shí)，會(huì)給維修工作帶來(lái)許多困難，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重后果。
誤區(qū)一：讀取故障碼前便拆除蓄電池連接線。
電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，ECU會(huì)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的故障碼，通過(guò)讀取故障碼，可查找故障原因和故障部位。若在讀取故障碼前拆下蓄電池連接線（或拔下電源熔斷絲），中斷了ECU的電源，存儲(chǔ)在其隨機(jī)存儲(chǔ)器中的故障碼便會(huì)自動(dòng)清除，想再獲得故障碼，就必須重復(fù)（再現(xiàn)）故障發(fā)生時(shí)的工作狀況和環(huán)境條件。對(duì)于有故障但發(fā)動(dòng)機(jī)仍能運(yùn)行的車輛，通過(guò)一定的方法仍能獲得故障碼；對(duì)于根本無(wú)法啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，就再也無(wú)法獲得故障碼了，也就失去了一個(gè)很重要的故障信息。因此，在維修電控發(fā)動(dòng)機(jī)前應(yīng)按要求先讀取故障碼，然后才能進(jìn)行其他的維修作業(yè)或拆除蓄電池連接線。
誤區(qū)二：點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于接通（ON）位置時(shí)拆除蓄電池連接線。
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于ON位置時(shí)，無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)是否正在運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)絕不可拆下蓄電池連接線或熔斷絲，因?yàn)橥蝗粩嚯姇?huì)使電路中的線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)而出現(xiàn)很高的瞬時(shí)電壓（有時(shí)高達(dá)近10 000V），從而使ECU及相關(guān)傳感器等電子元件嚴(yán)重受損。必須引起注意的是9除蓄電池連接線外，其他與蓄電池相連的有關(guān)裝置的導(dǎo)線，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于ON位置時(shí)，也都不能拆除。這些裝置包括點(diǎn)火系統(tǒng)、怠速控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、ECU、噴油器、空調(diào)壓縮機(jī)及其電磁離合器等。例如，排除電控發(fā)動(dòng)機(jī)震抖故障時(shí)，在初步判定發(fā)動(dòng)機(jī)有一缸不工作時(shí)，可采用斷缸法確定不工作的汽缸。在具體操作時(shí)，操作人員不是斷火，而是拔掉噴油器線束使汽缸斷油。當(dāng)他拔下1缸噴油器線束后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，接著拔下2缸噴油器線束，發(fā)動(dòng)機(jī)卻熄火了，而且再也無(wú)法啟動(dòng)。最后確診為因拔下導(dǎo)線插頭產(chǎn)生的瞬時(shí)高電壓燒壞ECU，造成了不應(yīng)有的損失。
誤區(qū)三：檢修燃油系統(tǒng)前不拆蓄電池連接線。
由于電控發(fā)動(dòng)機(jī)均采用電動(dòng)燃油泵，若在檢修燃油系統(tǒng)時(shí)不拆下蓄電池連接線，就有可能在檢修時(shí)無(wú)意中接通燃油泵電路，使燃油泵工作，高壓燃油會(huì)從拆開(kāi)的燃油管路中噴出，造**身傷害或引起火災(zāi)。
正確的方法是，檢修燃油系統(tǒng)時(shí)，先拆下蓄電池連接線，在拆卸燃油管路后，若需用蓄電池電源對(duì)燃油泵進(jìn)行測(cè)試，必須先關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，再接蓄電池連接線，然后再打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。
特別需要指出的是，當(dāng)燃油系統(tǒng)檢查完畢后，在拆卸燃油檢測(cè)裝置之前，同樣必須先關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，然后再拆下蓄電池連接線，·方可拆卸燃油檢測(cè)裝置。
誤區(qū)四：采用拆除蓄電池連接線的方法清除故障碼。
發(fā)動(dòng)機(jī)維修完畢后，必須將存儲(chǔ)在ECU中的故障碼清除，才算維修完畢，否則發(fā)動(dòng)機(jī)故障雖已排除．但故障碼仍在Eau中儲(chǔ)存，駕駛室儀表板上的故障指示燈仍將點(diǎn)亮。對(duì)大多數(shù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)而言，拆下蓄電池連接線或拆下通往Eau的熔斷絲，并保持?jǐn)嚯?span lang="EN-US">30s即可清除故障碼。但有些發(fā)動(dòng)機(jī)則不能用斷開(kāi)電源的方法來(lái)清除故障碼，因?yàn)檐囕v防盜器、音響、電子鐘等的數(shù)據(jù)（包括防盜密碼）也是存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器中的，這樣便會(huì)將這些數(shù)據(jù)也一起清除掉。例如，有人采用斷電法對(duì)一輛維修過(guò)的轎車清除故障碼，結(jié)果導(dǎo)致音響鎖定，最后采用音響萬(wàn)能解碼方法才將其解碼。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)按該車的維修手冊(cè)所指示的方法清除故障碼，切不可隨意拆除蓄電池連接線以清除故障碼。
6.總結(jié)
上述為電控發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障，每一類故障又表現(xiàn)出不同的故障現(xiàn)象，并且各自有不同的故障原因。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)上述常見(jiàn)故障現(xiàn)象，又確定不了故障原因時(shí)，應(yīng)找出每種故障可能的原因，逐一進(jìn)行排除，直到最后確診并修復(fù)。電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析與診斷應(yīng)遵循“詢問(wèn)、查閱資料、直觀檢查、調(diào)取故障碼、檢測(cè)和試驗(yàn)”檢修過(guò)程和規(guī)律，采用逐一排除的方法，將確定故障的范圍一步步縮小，最終找到故障部位。
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)工程機(jī)械維修人員的要求也越來(lái)越高，工程機(jī)械維修技術(shù)人員只有不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代技術(shù)相關(guān)知識(shí)和理論，更好的掌握電子控制系統(tǒng)的保養(yǎng)，故障判斷及排除方法，學(xué)會(huì)使用各種檢測(cè)儀器設(shè)備，不斷總結(jié)維修經(jīng)驗(yàn)，提高維修技術(shù)水平，才能適應(yīng)工程機(jī)械維修技術(shù)日新月異的發(fā)展。