故障現象:接修一輛大衆帕薩特,配置EA888 1.8T發動機。車輛來廠時沒有明顯的故障症狀,隻是故障燈點亮,排氣管外流黑水。詢問得知在其他修理廠更換過空氣濾清器盒,換完以後不久故障燈就亮了。不管如何,連接診斷儀讀取故障碼、數據流。
故障診斷:最初來廠時的數據流已經找不到了,記得怠速時的數據,長短期燃油調整在-35%左右。
進氣在4.5 ~ 5 . 5 g / s之間變化,混合氣明顯偏濃。這款發動機正常時的數據在1.9 ~ 2 . 1 g / s之間。故障碼如圖1所示。
故障碼P129700:增壓器節氣門連接壓力下降。DME根據發動機轉速和空氣流量傳感器數據,計算出來的增壓壓力與實際的壓力傳感器的數據對比,偏差大了,就會記錄故障碼。
故障碼P 0 1 0 1 0 0 、故障碼P217800,都直接把故障點指向空氣流量傳感器。
空氣流量傳感器G70的1号腳為信号,2号腳接地,3号腳為12V電源,如圖2 所示。斷開插頭測量,正常。
根據經驗, 給1 号腳加上2 1 0 0 H z 占空比為5 0 / 1 0 0 的模拟信号,這時讀取數據流,進氣變成了2.4g/s,長短期燃油調整在0左右變化了。加大頻率,空氣流量傳感器數據加大,長短期調整往負的方向調整。說明系統一切正常。
用模拟儀試驗是不是就一定說明空氣流量傳感器出了問題呢?隻能說明參與燃燒的空氣就是二點幾克,空氣流量傳感器計算的空氣比實際進入的氣缸的空氣要多,系統洩漏無法排除。
兩個問題,一個确實是空氣流量傳感器出現的問題;另外,就是經過空氣流量傳感器的空氣沒有全部進入氣缸,又跑出來了,而且要跑到封閉系統的外面了。
再有就是控制單元壞了,但是用模拟儀模拟的結果告訴控制單元沒有問題,這個完全可以排除。
把正常車的空氣流量傳感器連空氣濾清器盒一體裝到故障車上。主要是排除車主換的空氣流量傳感器的盒子有沒有問題。以前碰到過這東西影響到經過空氣流量傳感器的空氣流動速度和方向,進而導緻空氣流量傳感器計算失準的。調換後進氣量還是很高,在3.8~4.2g/s變化,排除空氣流量傳感器的問題。
聯系原來修理工為什麼更換空氣濾清器盒,了解到這個車在很久以前就有混合氣過濃的故障,因為盒子破了,所以更換的盒子。與車主的反饋是完全不同的。
所以故障明顯指向系統的密封性, 使用煙霧機檢查節氣門和排氣管之間, 沒有發現明确的漏氣點( 為什麼隻檢查這兒, 文後補充)。但突然發現煙霧機有時不出煙霧了,無法百分之百的認定系統就一定不漏氣。
實在沒有辦法了,把增壓器到節氣門之間的管路和中冷器一體拆解了下來,加壓,完全沒有洩漏。
到這兒,從原理分析下來的所有方向已經完全被堵死了。會不會空氣流量傳感器後的空氣被直接吸入了氣缸呢?沒有經過節氣門。
按照正常的邏輯,每秒四點幾克的空氣參與燃燒一定會導緻發動機速度的上升。這時不管這些東西了,也不管混合氣濃和稀了,到處找漏氣, 拔真空管, 堵P C V , 沒有效果。在檢查中倒是發現了P C V 閥的膜片破了(如圖3 所示),外部的空氣進入系統,按照道理是會導緻混合氣稀,還是更換了,結果無效。
冷靜下來開始思考自己排除故障中在邏輯上的瑕疵。渦輪增壓器後不漏氣。渦輪處往排氣管漏氣呢?這個無法查,但是有一點,如果大量的空氣從這兒進入排氣管,混合氣一定會變稀。與現實矛盾。如果空氣從渦輪增壓器這兒進入了機油的回油道,進入曲軸箱,這一部分空氣是參與燃燒的,必然會導緻轉速的上升,空燃比并不會失去平衡。
控制單元已經被排除。
那麼問題又回到空氣流量傳感器。兩個問題, 從其他車上拆下來的空氣流量傳感器就一定是好的嗎?從插頭端測量到的結果是好的,能說明空氣流量傳感器插上去就一定好嗎?回答自然是否定的。
用導線組将傳感器直接繞過插頭,接到插頭的後方,這時仔細地觀察數據,欣喜地發現,空氣流量傳感器的數據變了,小了。說明插頭的接觸确實不好。
果斷的推測出空氣流量傳感器也有問題,直接訂貨,一并發回來一個空氣流量傳感器插頭。裝車,終于恢複正常。
其實再回頭看看剛開始換其他車的空氣流量傳感器時,數據流已經變小了,隻是當時沒有仔細地關注。空氣流量傳感器和插頭對數據的影響大概都在1.5g/s左右。
這輛車的故障有3個,PC V确實有問題,但是與故障沒有關系。
空氣流量傳感器和空氣流量傳感器插頭同時損壞。空氣流量傳感器的損壞是正常的,而插頭的損壞卻是修理工保養時造成的。在空氣流量傳感器邊上不遠處,進氣管上有一個線束定位的卡子,這輛車沒有卡進去,長此以往,震動條件下,線的根部疲勞斷裂,造成接觸電阻加大。在測量時,要拉出插頭,線又
變了個方向,所以阻值有時又正常了。
總結一下,開始的分析是無可辯駁的,沒有任何問題,但是在檢查中沒有堅持自己的思路,走投無路時,做了許多無用功,而且是和自己理論完全相悖的檢查,浪費了不少時間。往往一些問題就出在自己認為嚴絲合縫的地方,這些地方仔細去推敲,還是會有問題的。
補充兩點:
(1)為什麼混合氣濃在節氣門和渦輪增壓器之間查漏(如圖4 所示)?
汽油發動機對混合氣的控制是氣控方式,噴多少油是由進氣量決定的。所以空氣流量傳感器有沒有準确的計算出進氣量非常重要。這裡我們隻讨論進氣洩漏的部位對混合氣濃度的影響。
傳統的自然吸氣的車子無論在哪兒漏氣,隻要在空氣流量傳感器的後方,多餘的空氣不經過空氣流量傳感器,都會導緻混合氣過稀。
但是要注意一點,吸入氣缸的一定是空氣。從活性炭罐過來的有時是空氣,有時是汽油,要分狀況考慮。從EGR閥過來的是廢氣,隻能是過稀。
渦輪增壓發動機,在節氣門前渦輪之間的狀況和其他部位漏氣不一樣,在渦輪切入工作以後,渦輪從空氣流量傳感器抽吸過來的空氣,在中間加壓以後,跑到外面去了,導緻通過空氣流量傳感器的空氣比進入氣缸參與燃燒的空氣要多,系統按照空氣流量傳感器的計算量進行噴油,直接導緻混合氣過濃。
其他洩漏部位和傳統發動機一樣。
但是也要注意,在空氣流量傳感器和渦輪之間, 還是有不少管道,接到不同的部位。比如PCV,如果有真空吸入空氣,也經過了空氣流量傳感器,但是這時的空氣沒有經過節氣門也參與了燃燒,不會造成混合氣失衡。比較節氣門的開度可以看出異常,可以斷開或堵住加以判斷。
(2)為什麼接觸電阻大,會導緻空氣流量傳感器的數據變大?
我們先了解串聯電路的分壓定理,如圖5所示。
基于惠斯通電橋的空氣流量傳感器的工作原理圖( 如圖6 所示),根據分壓定理,如要求A點的電壓等于B點的電壓,AB點間的電位差為0,R K/R A=R H/R B,變化一下,R K·R B=R H·R A。這個狀态我們把它叫做電橋平衡。
如果我們把R H換成空氣流量傳感器的熱線電阻,而且是正溫度系數, 外界空氣通過電熱絲的時候,會使電熱絲的溫度下降,R H的電阻減少,必然會導緻電橋不平衡,AB兩點間産生電壓,空氣流量傳感器的IC時刻檢測AB點間的電壓,一旦不為0,就開始對R H進行加熱,AB點之間的電壓就是一會0,一會不為0。這麼波動變化,因為空氣流量傳感器插頭的電阻增加,電橋由平衡到不平衡的時間加長了,或者為了達到平衡狀态,對熱線的控制占空比要增加。變相的等于通過空氣流量傳感器外界的空氣比實際通過空氣流量傳感器的空氣多了,故空氣流量傳感器的輸出會增加。
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