淺淡發(fā)動機(jī)加速不良故障排除_圖文

1、淺談發(fā)動機(jī)加速不良故障排除張華光（廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院機(jī)械建筑系）摘要: 氧傳感器損壞會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)混合氣過濃或過稀,本人根據(jù)自己在維修車輛過中針對氧傳感器損壞而導(dǎo)致混合氣過稀，發(fā)動機(jī)加速不良的故障,談?wù)勛约旱囊恍┳龇?。關(guān)鍵詞: 氧傳感器， 空燃比，反饋控制凡是采用氧傳感器的電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)稱為閉環(huán)電控系統(tǒng)。氧傳感器根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣中氧氣含量的濃度而產(chǎn)生不同的電壓信號，如此推算燃燒室中混合氣是過濃或者過稀。氧傳感器有效地檢測出當(dāng)空燃比等于14.7時輸出電壓信號的突變，電控系統(tǒng)的中央處理器（ECU）可以以此識別任一時刻可燃混合氣的濃度，并控制各缸噴油器及時修正噴油量，借此實(shí)現(xiàn)燃燒過程的完美統(tǒng)一。當(dāng)

2、氧傳感器輸入信號電壓過高，電控系統(tǒng)中央處理器根據(jù)氧傳感器的過濃信號發(fā)出修正減少噴油量信號，使系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制后產(chǎn)生加速時的混合氣過稀，車輛加速遲滯。一、故障現(xiàn)象一輛上海別克（BUICK）新世紀(jì)轎車的行駛10000公里后，故障指示燈（MIL）一直發(fā)亮，加速反應(yīng)遲緩，有時加速滯后很嚴(yán)重，冷車與暖車期間故障現(xiàn)象不明顯，當(dāng)汽車熱車熄火后再次起動時故障現(xiàn)象很快出現(xiàn)。二、故障分析上海別克新世紀(jì)轎車選用美國通用（GM）汽車公司V型6缸2氣門發(fā)動機(jī)，總排量為2.96升，發(fā)動機(jī)最大功率為126KW/5200r/min,發(fā)動機(jī)采用電控多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)，在V型發(fā)動機(jī)上有兩列燃油噴射導(dǎo)軌和噴油器，兩列雙火花點(diǎn)火線圈控

3、制的點(diǎn)火高壓線和火花塞。進(jìn)行行車檢查，與車主報告的故障現(xiàn)象基本相同，根據(jù)故障現(xiàn)象，可判斷為缸壓不足、點(diǎn)火不良、供油不足等故障，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)加速不良。供油不足的故障發(fā)生可能在氧傳感器，燃油系統(tǒng)壓力，節(jié)氣門體，進(jìn)氣歧管壓力等傳感器上。 三、故障檢查步驟發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)可通過車載診斷儀（OBD）對車輛自身的故障進(jìn)行診斷，對診斷出來的故障以診斷故障碼（DTC）的形式存在于動力系統(tǒng)控制模塊（PCM）的存儲器中。通用汽車故障掃描工具為TECH2測試儀，用測試儀與PCM進(jìn)行通信，讀取一系列掃描數(shù)據(jù)流，得出的故障碼。具體做法是：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，將掃描工具連接到16端子連接插接器（DLC）上，DLC位于左側(cè)儀表板轉(zhuǎn)向

4、柱右下部，各端子示意圖如圖一所示，接通掃描工具，接通點(diǎn)火開關(guān)，用掃描工具與PCM通信并檢查DTC碼，得出的故障碼為DTCP0132，查故障碼手冊為氧傳感器電路電壓過高.如無TECH2診斷儀時，可采用人工方法檢查故障碼，具體做法如下：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，連接插接器上觸發(fā)端子2和4。接通點(diǎn)火開關(guān)，儀表板上的發(fā)動機(jī)故障指示燈會閃爍，根據(jù)其閃爍狀態(tài)再識別故障碼。故障碼由二位數(shù)字組成，不等寬脈沖輸出，十位數(shù)字的脈沖較寬，因而顯示時間較長（約1.52.0s）,個位數(shù)字的脈沖較窄，因而顯示時間較短（約0.5s）十位數(shù)字與個位數(shù)字之間的間隔約為1.2s，每個故障碼會顯作者簡介：張華光（1972），男，廣東江門市人，

5、廣東技術(shù)師范學(xué)院天河院教師，高級技師，主要從事車輛工程教學(xué)及研究工作。示3次，如有多個故障碼時，便按從小到大的序號顯示。故障碼顯示為45，查相關(guān)手冊為氧傳感器輸出電壓過高。圖一數(shù)據(jù)連接插接器（DLC） 端子說明綜上所述故障檢查，問題出在氧傳感器上。四、氧傳感器的工作原理氧傳感器是用來檢測排氣中氧的含量，以電壓信號輸送到ECU，ECU根據(jù)氧傳感器的輸入信號，對實(shí)際空燃比相對理論空燃比的偏離情況作出判斷，并依此對噴油量進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)空燃比的精確控制。氧傳感器大多安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器前的排氣歧管或排氣管上，上海通用新世紀(jì)轎車采用加熱型氧化鋯（ZrO2）式氧傳感器，其基本結(jié)構(gòu)如圖二所示：圖二 氧（HO

6、2S）傳感器的構(gòu)造1接線頭；2片簧；3陶瓷管；4防護(hù)套；5加熱元件行線；6加熱元件；7連接件；8殼體；9活性陶瓷；10防護(hù)管。由于鋯管的活性陶瓷是多孔性的，因而氧能夠滲入固體電解質(zhì)內(nèi)，當(dāng)溫度較高時電離，若陶瓷體內(nèi)（大氣）和陶瓷體外（廢氣）兩側(cè)氧氣含量不一致，即存在濃度差時，固體電解質(zhì)內(nèi)部氧離子從大氣一側(cè)向排氣一側(cè)擴(kuò)散，此時活性陶瓷相當(dāng)于一個微電池，在其兩鉑電極之間產(chǎn)生電壓，氧傳感器產(chǎn)生的電壓在混合氣空燃比A/F=14.7時產(chǎn)生突變?？杖急華/F>14.7時氧傳感器的輸出電壓幾乎為零，空燃比A/F<14.7時氧傳感器的輸出電壓幾乎接近1V。如圖三，圖四所示：圖三 氧傳感器工作原理1排

7、氣管壁；2廢氣；3陶瓷防護(hù)層；4，5電極引線點(diǎn)；6大氣；7鉑電極；8陶瓷體圖四 氧傳感器電壓特性使用帶加熱器的氧傳感器，這種氧傳感器內(nèi)有一個電加熱元件，可在發(fā)動機(jī)啟動20s30s內(nèi)迅速將氧傳感器加熱至工作溫度，其結(jié)構(gòu)，原理與不加熱的基本相同，僅在傳感器內(nèi)部增加了一個陶瓷加熱元件，這樣就增大了傳感器安裝的靈活性，同時也擴(kuò)大了混合氣閉環(huán)控制的工作范圍。五、氧傳感器反饋控制系統(tǒng)工作原理目前用于電子控制汽油噴射系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制的傳感器是氧傳感器。氧傳感器進(jìn)行反饋控制的目的是在于保證三元催化反應(yīng)器的排放凈化效果，解決功率，油耗和排放污染之間的矛盾。氧傳感器對排氣中氧氣的濃度進(jìn)行檢測，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號

8、輸入電控單元ECU，ECU根據(jù)氧傳感器的信號對噴油量進(jìn)行修正，如圖五所示：圖五 空燃比反饋控制系統(tǒng)的工作過程ECU將氧傳感器的信號以500mV為界進(jìn)行劃分：大于500mV, 為混合氣過濃，小于500mV，為混合氣過稀。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，混合氣較濃，實(shí)際空燃比小于理論空燃比，氧傳感器的輸出電壓大于500mV。ECU指令噴油器減少噴油量，使混合氣逐漸變稀，空燃比上升。當(dāng)實(shí)際空燃比升至超過理論空燃比時，氧傳感器的輸出電壓迅速下降，低于500mV,ECU根據(jù)這一信號指令噴油器增加噴油量，使混合氣逐漸變濃。在反饋控制過程中，由于從噴油器噴油形成混合氣開始，至氧傳感器檢測出排出廢氣中的氧分子濃度，要經(jīng)過進(jìn)氣

9、，壓縮，做功，排氣及氧傳感器響應(yīng)等過程，需要一定的時間，因此，要準(zhǔn)確地確?；旌蠚鉂舛葹槔碚摽杖急仁遣豢赡艿模瑢?shí)際的反饋控制只能使混合氣濃度在理論空燃比附近一個狹小范圍內(nèi)波動。氧傳感器的輸出電壓也是隨之在0.10.8V之間不斷變化，通常每10s內(nèi)變化8次，如果氧傳感器輸出電壓變化過緩（每10s少于8次）或電壓保持不變（不論高電壓或低電壓），說明反饋控制系統(tǒng)有故障，不能正常工作。其特性曲線如圖六，圖七所示：圖六 氧傳感器輸出特性曲線 圖七 反饋控制特性曲線（a） (b 圖八 氧傳感器信號波形（a）加熱器電壓進(jìn)入信號電路波形； （b）安裝新氧傳感器2500r/min波形六、故障排除用示波器監(jiān)測氧傳感

10、器信號波形，從冷起動，暖車，怠速，加速，熄火后熱起動再行駛試車，觀察各種情況下的氧傳感器信號波形，發(fā)現(xiàn)氧傳感器的電壓范圍整個平移上升了300mV，最大幅值為1.15V，但響應(yīng)時間良好。拔下氧傳感器加熱器的連線，信號降低至0V，如圖八（a）所示。拔下氧傳感器加熱器的連線后，信號波形變稀的“水平直線”約45s，然后又重新恢復(fù)至完善的氧傳感器信號波形，但電壓范圍仍整個平移上升300mV。安裝新的氧傳感器后波形恢復(fù)正常，如圖八（b）所示，故障現(xiàn)象消失。這是因?yàn)檠鮽鞲衅骷訜崞鞯墓╇婋娐放c氧傳感器信號電路在氧傳感器加熱器內(nèi)部短路，可能是氧傳感器質(zhì)量問題導(dǎo)致輸出數(shù)值偏移或加熱器電壓進(jìn)入氧傳感器信號電路，造成

11、電壓上升300mV這就是產(chǎn)生連續(xù)的過濃信號，ECU根據(jù)氧傳感器過濃信號發(fā)出修正減少噴油量信號，使系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制后產(chǎn)生加速時混合氣稀而加速遲滯，冷車及暖車期間系統(tǒng)處于開環(huán)控制狀態(tài)，所以故障不明顯，車熄火后再次起動，冷卻水溫度比全冷態(tài)時要高，進(jìn)入閉環(huán)控制更快，故障現(xiàn)象就會很快出現(xiàn)。安裝新的氧傳感器后，消除故障碼，進(jìn)行短時間行駛試車，使控制系統(tǒng)進(jìn)入“學(xué)習(xí)程序”，一切恢復(fù)正常，故障排除。七、結(jié)束語氧傳感的好壞，會直接影響發(fā)動機(jī)的正常工作，通過這次故障檢查，分析和排除，使我體會到：1.現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在維修保養(yǎng)時要學(xué)會利用各種先進(jìn)的診斷儀器等才能達(dá)到事半功倍的效果2.要不斷學(xué)習(xí)，包括理論與實(shí)踐，才能

12、有目的，有步驟地解決維修保養(yǎng)車輛時遇到的技術(shù)問題。致謝詞本人在撰寫本文過程中，非常榮幸地得到華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院老師們的有益指導(dǎo)，并對本文的修改提供了寶貴意見，謹(jǐn)以此表示致謝。參考文獻(xiàn)1滕剛主編上海別克轎車維修手冊國防工業(yè)出版社 2003年1月第1版2鄒長庚，趙琳主編現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)構(gòu)造原理與故障診斷發(fā)動機(jī)部分北京理工大學(xué)出版社 2000年8月出版On Elimination of an Engines Acceleration FailureZhang hua guang(Tianhe College of Guangdong polytechnic Normal University, Guangzhou, 510540, ChinaAbstract: In the course of my repairing cars. I find that the damage of the oxygen sensor can caus