淺淡發(fā)動機加速不良故障排除_圖文

1、淺談發(fā)動機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)院機械建筑系）摘要: 氧傳感器損壞會導(dǎo)致發(fā)動機混合氣過濃或過稀,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)動機加速不良的故障,談?wù)勛约旱囊恍┳龇āｊP(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)動機系統(tǒng)稱為閉環(huán)電控系統(tǒng)。氧傳感器根據(jù)發(fā)動機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，借此實現(xiàn)燃燒過程的完美統(tǒng)一。當

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，有時加速滯后很嚴重，冷車與暖車期間故障現(xiàn)象不明顯，當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轎車選用美國通用（GM）汽車公司V型6缸2氣門發(fā)動機，總排量為2.96升，發(fā)動機最大功率為126KW/5200r/min,發(fā)動機采用電控多點燃油噴射系統(tǒng)，在V型發(fā)動機上有兩列燃油噴射導(dǎo)軌和噴油器，兩列雙火花點火線圈控

3、制的點火高壓線和火花塞。進行行車檢查，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、點火不良、供油不足等故障，導(dǎo)致發(fā)動機加速不良。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，進氣歧管壓力等傳感器上。 三、故障檢查步驟發(fā)動機控制系統(tǒng)可通過車載診斷儀（OBD）對車輛自身的故障進行診斷，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)閉點火開關(guān)，連接插接器上觸發(fā)端子2和4。接通點火開關(guān)，儀表板上的發(fā)動機故障指示燈會閃爍，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，并依此對噴油量進行修正，實現(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)擴散，此時活性陶瓷相當于一個微電池，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。空燃比A/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陶瓷防護層；4，5電極引線點；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)進行反饋控制的傳感器是氧傳感器。氧傳感器進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)動機運轉(zhuǎn)中，混合氣較濃，實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。當實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，要準確地確?；旌蠚鉂舛葹槔碚摽杖急仁遣豢赡艿?，實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。這是因為氧傳感器加熱器的供電電路與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，進行短時間行駛試車，使控制系統(tǒng)進入“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)會利用各種先進的診斷儀器等才能達到事半功倍的效果2.要不斷學(xué)習(xí)，包括理論與實踐，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，謹以此表示致謝。參考文獻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