汽车发动机动力不足故障诊断研究

2020-03-02 17:33姚立泽
时代汽车 2020年20期
关键词:诊断发动机汽车

姚立泽

摘 要:本文从点火不良、喷油不良、气缸气密性、进排气系统故障四个方面列举了可能引起发动机动力不足的故障原因,提出了发动机动力不足故障的“二分法”诊断思路,简化了故障诊断过程,并从存在“缺缸”故障与不存在“缺缸”故障两个角度阐述故障诊断方法,为同行提供参考借鉴。

关键词:汽车 发动机 动力不足 诊断

Research on Fault Diagnosis of Automobile Engine Underpower

Yao Lize

Abstract:This article lists the possible causes of engine power shortage from four aspects: poor ignition, poor fuel injection, cylinder air-tightness, and intake and exhaust system failures, and proposes a "dichotomous" diagnosis method for engine power shortage failures to simplify the fault diagnosis process, and the fault diagnosis methods are explained from the two perspectives of "cylinder shortage" and non-existence of "cylinder shortage" faults, so as to provide reference for people.

Key words:automobile, engine, power shortage, diagnosis

1 引言

汽车动力不足的故障现象有很多种,如在怠速状态下加油门转速提升缓慢,或伴随怠速抖动、怠速不稳、发动机易熄火等现象,这种故障往往是发动机问题导致的;还有一种情况是在汽车行驶过程中加速无力或上坡无力,这种情况既有可能是发动机故障导致的动力不足,也有可能是传动系统故障导致的动力不足,诊断维修之前需要首先根据故障现象或特定的试验进行区分,再结合故障现象、故障特定情境、诊断仪读取故障码数据流信息等进一步分析并缩小故障范围,诊断排除故障。

2 发动机动力不足故障原因

如果排除了传动系统故障导致的汽车动力不足,那么就要对发动机故障分析诊断。发动机动力不足故障原因有很多,主要有以下几个方面:

2.1 点火不良

发动机气缸缺火、火花能量不足、点火不连续、点火正时等问题都会引起发动机动力不足。由气缸缺火导致的车辆动力不足一般都不是单一的故障现象,一旦气缸缺火,电脑将发布指令停止供油,使该气缸不能提供动力,于是,在发动机运转过程中将出现“失衡”,发动机会伴随抖动的故障现象。火花能力不足、点火不连续、点火正时错乱等问题会导致气缸燃烧不充分,影响发动机动力,同样也会伴随发动机抖动、尾气指标异常问题。

2.2 喷油不良

喷油不良的原因既有可能是喷油系统机械故障,也有可能是电控喷油系统故障,还有可能是喷油系统以外的系统故障导致的不喷油,如图1所示。

(1)喷油系统机械故障

喷油系统燃油在输油泵的驱动下从油箱输出,经燃油滤清器到高压油泵,在高压油泵的加压下抵达燃油分配轨,再通过喷油器以一定的压力供给气缸,燃油供给路径中任何一处故障都会导致燃油供给不良,如:输油泵故障、燃油滤清器堵塞、高压油泵故障、燃油压力调节阀故障、喷油器偶件磨损或变形、管路漏油等。

(2)电控喷油系统故障

喷油系统电控故障较复杂,曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的故障将影响喷油时刻、喷油时序和喷油效果,冷却液温度信号、节气门信号、氧传感器信号、空气流量信号、进气温度信号等异常会影响喷油时间,从而影响喷油量或喷油效果。此外,发动机电脑故障、线路故障也会导致喷油系统错乱,引发喷油不良。

(3)喷油系统以外故障

点火系统故障也会影响到发动机喷油,一些特定的发动机如果电脑监测到某一缸没有点火,将不会对该气缸下达喷油指令,因此在判断喷油不良故障时要根据现象综合分析,鉴别是由喷油系统导致的喷油不良,还是由相关联的系统故障导致的喷油不良。

2.3 气缸气密性缺陷

发动机气缸气密性缺陷主要有四个方面原因,一是活塞、活塞环与气缸壁接触部位异常磨损导致的气缸漏气,二是气门关闭不严、气门开启角度异常导致的气缸漏气,三是气缸体、气缸盖平面度存在误差导致的气缸盖与气缸接触平面漏气,四是火花塞部位密封不良导致的火花塞孔漏气。气缸的气密性影响发动机对外做功,从而影响汽车加速、上坡甚至正常行驶时的动力性能,单缸的气缸气密性缺陷还会导致失衡,引发发动机异常抖动。

2.4 进排气系统问题

节气门卡滞、滤清器堵塞将会导致气缸进气量减少,油气混合气燃烧不充分,从而影响发动机动力性能;节气门脏污、积碳将会影响进气道截面积,干扰进气过程,从而导致发动机燃烧不充分,除了会引起发动机动力不足外,还会引发抖动、怠速不稳等故障;对于增压发动机,进气系统漏气将会导致进气压力不足,從而影响充气效率,降低动力性;对于自然吸气发动机,进气歧管漏气将会导致油气混合气浓度降低,从而导致发动机动力不足。此外,排气系统堵塞、氧传感器故障也会影响发动机动力输出。

3 基于“二分法”的汽车动力不足故障分析与诊断

3.1 整体思路

当接到客户抱怨后,确认故障现象,读取故障码和数据流,检查维修通讯和厂家召回信息有无记录,如有记录则根据厂家提示处理,如果没有记录,就要根据是否有故障码、数据流异常情况区别对待。如果存在故障码或异常数据流,就可以按照诊断仪提示操作、诊断,如果故障码是没有公布的,则需要通过信息技术手段向厂家寻求支持,如果不存在故障码、异常数据流,或仅存在诊断历史记录,就需要根据故障现象逐步诊断排除故障。

引入“二分法”故障诊断策略,将故障范围分成两部分,通过判断是否缺缸这一可能存在的“中间故障”,将故障范围一分为二,简化诊断流程。二分法汽车故障诊断重在找到“中间故障”,“中间故障”的选取不仅应确保容易被诊断,还要确保故障划分接近平均。当判断发动机存在缺缸情况时,就可以初步排除燃油总管路、电控系统主线路、传感器、进排气系统的故障,当判断发动机不存在缺缸情况时,就可以初步排除点火线圈、喷油器、火花塞、气缸漏气故障。排除一部分故障后,再根据先易后难原则进行后续诊断,诊断流程如图2所示。

3.2 缺缸引发动力不足故障分析与诊断

(1)点火系统故障诊断

通过断缸法找出不工作的气缸,拆卸点火线圈,使用火花测试器进行跳火测试,如果没有火花或出现较弱火花、不稳定火花,则说明点火线圈故障,如果出现蓝色电火花,则说明点火线圈以上部分无故障,需要进一步检测火花塞力矩是否合适,判断是否为原厂生产的规定型号火花塞,检查其间隙是否符合维修手册要求,如有异常直接更换新火花塞,如果没有异常则将其与另一气缸火花塞互换检测,判断缺缸现象是否转移;如果缺缸故障转移,则说明原火花塞损坏,如果没有缺缸转移,则说明喷油系统或气缸密封性存在问题。

(2)喷油电路故障诊断

喷油系统既有可能出现电气故障,也有可能出现机械故障,由于发动机缺缸且点火系统经检测未发现故障,基本可以排除主管路油压问题导致的动力不足,根据先易后难原则,先使用万用表测量喷油器线路是否存在短路、断路故障,再用示波器读取喷油波形,判断信号是否异常。如果不存在线路故障、波形异常情况,再检查气缸是否漏气。由于喷油器拆卸需要使用专用工具,且容易损伤精密部件,故将其放在最后环节诊断。

(3)气缸漏气故障诊断

介绍两种气缸漏气故障诊断方法,一是使用缸压表测缸压的方式进行诊断,二是通过示波器读取缸压波形的方式进行诊断。方法一:通过缸压表检测缺缸气缸的压缩压力,判断是否与其它气缸存在差异,如果存在差异,则证明该气缸漏气;从火花塞孔滴入适量机油,再次测量气缸压缩压力,如果缸压升高,证明活塞环与气缸接触处发生了漏气,如果再次测量缸压没有升高,则可以初步判断气门漏气导致了缸压异常。方法二:使用示波器连接压力传感器同时检测不正常工作气缸和正常工作气缸的压缩压力波形,通过波形分析气缸最大压缩压力及其波形曲线是否异常,使用此方法不仅可以判断气缸的漏气故障,还能分析配气正时问题。

3.3 缺缸以外原因导致动力不足故障分析与诊断

(1)燃料供给系统泄漏、堵塞诊断

根据先易后难原则,首先目视检查进排气管路、燃油管路是否存在漏气故障。对进气系统漏气故障可使用烟雾发生器检验,燃油管路泄漏的检查可以通过燃油压力测试进行分析判断。其次拆解检查空气滤清器、节气门体,判断空气滤清器是否堵塞、节气门体是否阻滞、积碳严重情况;最后诊断氧传感器性能,并通过氧传感器的检查判断三元催化器是否有堵塞。

(2)喷油点火异常检查

喷油点火异常原因可分为电气故障和机械故障两类,根据先易后难原则,应先检测电气故障及其简单的机械故障,后检查需要拆解的复杂故障。首先可以通过火花测试器检测点火信号,也可通过万用表、示波器进行精确检测;如果点火系统无异常,再检测喷油电路是否异常,喷油电路的检查应使用万用表、示波器进行精确检测,如果波形异常,还需要排除主线路虚接、短路等故障;最后,检测曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量传感器、水温传感器、氧传感器等电气元件是否异常。

(3)废气再循环系统异常

发动机启动,踩下油门踏板,使发动机转速上升至2000r/min左右,用手检查废气再循环阀膜片,此时应感觉不到膜片的动作。待水温高于50℃,踩油门踏板,使发动机转速上升到2000r/min左右,此时手指应感觉到膜片的动作。否则,说明废气再循环阀故障。废气再循环阀的卡滞、关闭不严都将导致发动机动力不足故障,因此,应综合分析故障原因,必要时更换废气再循环部件,看故障是否消失。

4 小结

发动机动力不足往往不是单一的故障,还会伴随其它的故障现象,汽车诊断维修人员需要参考诊断仪数据、厂家维修通讯、召回信息等综合分析判断,不断缩小诊断范围,结合经验和现有的诊断条件形成科学、合理的诊断思路,避免盲目检测与盲目换件,只有将诊断思路进行了合理化设计,才能在最短的时间内诊断排除发动机动力不足故障,高效地解决客户抱怨。

参考文献:

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