启飞汽车

原作者：孙云岗  来源：大众汽车.学术版

摘要
  
    一台1MZ-FE发动机在热车以后，停车五分钟以上且水温仍为30℃以上时，间歇性出现发动机难起动，经过全面检测分析，查出是由于小颗粒脏物卡住喷油嘴，造成喷油嘴渗油，引起可燃混合气过浓而难起动。
 
一、故障现象
 
　　一辆佳美3.0的1MZ-FE 发动机在正常条件下使用，运行状况良好，完全热车熄火，大概5分钟后起动，开始出现间歇性难起动，在熄火25分钟～60分钟左右时间再起动，难起动现象最为明显，最长起动时间为十几秒（车主反映）试车时经常是需要3-5秒的起动时间，而此发动机正常情况下起动时间应为1秒以内。另在任何时候熄火后立即再起动或完全冷车后起动发动机，都没有出现难起动现象，且用检测仪读码没有故障码。
 
二、故障的初步分析
 
　　我从最基本的电喷发动机正常起动的条件：①发动机的起动转速；②气缸密封性及进排气门正时；③可靠的点火及点火正时；④起动时适量的进气量；⑤合适的空燃比五个条件进行分析。
　　经过多次在起动时对发动机的转速进行测定，起动转速都高于150rpm，可以排除起动马达转速不够引起不能起动的问题。在热车后进入检测模式用点火正时枪对点火正时进行检测，测出基本点火提前角为11°，符合此车基本点火提前角为8-12°的规定。在空档时对发动机进行急加速，加速性能良好，进行路试，急加速性能良好，高速大负荷时各项性能都正常，因此可以确定发动机的气缸密封性及进排气门正时是可靠的。对各真空管及进气管路进行检查，没有破裂或接头不良的地方。
　　经过判断排除，现仍存在的问题是：可靠的点火、起动时适量进气量、合适的空燃比三方面问题，也即通常所说的电喷发动机油电路问题。
 
三、故障的检测
 
（一）可燃混合气形成方面问题的分析与检测

　　起动时，由于吸入的空气量少，空气流量计不能精确检测，所以起动时不根据吸入的空气质量计算喷射时间，在此电控喷射系统中不设冷起动喷油器，也不设冷起动温度正时开关。在起动工况时，通过发动机控制电脑（ECM）对喷油时间进行精确地修正，对混合气进行加浓，同时为了在进气管道与气缸内形成一种均匀的可燃混合气，尽可能避免燃油对火花塞的湿润，喷油器在发动机每转一圈进行多次喷射（异步喷射）。因此此电控喷射系统在起动时主要是通过控制喷油器的持续喷油时间来实现对空燃比的控制，它取决于发动机冷却水温以及自起动开始积累的转数、发动机转速、起动时间等。
　　由上面原理可以分析出水温传感器（ECT）、合适的燃油压力、喷油嘴雾化情况及有无渗油都将直接影响发动机起动性能，同时此发动机燃油蒸发排放控制系统（EVAP）、废气再循环系统（EGR）的不正常工作都将造成空燃比过浓或过稀而引起发动机难起动。
　　此发动机难起动的故障现象跟水温有关，且水温对发动机的起动性能影响很大，所以首先对水温传感器进行检测，水温传感器的实测电阻符合标准要求。对水温传感器线路进行检查，各连接都可靠，线路良好。因此水温传感器（ECT）信号是可靠的。
　　燃油压力将直接影响喷油量的多少，另一方面，通过检测燃油压力，可以了解供油系统、喷油嘴有无渗油，因此对燃油压力进行检测与分析，在起动时燃油压力为2.70kgf/cm2；怠速时燃油压力为2.45kgf/cm2，符合资料规定2.26kgf/cm2～2.65kgf/cm2，脱开燃油压力调节器真空软管，测得燃油压力为29kgf/cm2，也符合资料规定的燃油压力2.65kgf/cm2～3.04kgf/cm2；且燃油压力在熄火后5min内，检测都能保持在15kgf/cm2以上，按资料5min内压力应保持在15kgf/cm2以上，符合规定。只是后面进行其它检测时，有一次燃油压力5min保持压力低至1.1kgf/cm2，因此在检测完其它系统后立即再次检测供油系统。
 

　　燃油蒸发排放控制系统（EVAP）工作原理图如图2，如因EVAP系统工作不良，在熄火时燃油蒸气进入进气歧管，会引起混合气过浓而难起动。拆除燃油排放控制系统中P孔前端的软管，并封住P孔就可以防止燃油蒸气进入进气歧管。
 

　　废气再循环（EGR）系统工作原理见图3，起动时如果EGR阀5因卡住打开或真空吸开，造成废气进入进气管，引起可燃混合气中氧含量过少而难起动拆出EGR阀5检查，无卡滞现象，对EGR真空调节器1和真空VSV阀8进行检测，其性能都良好，现怀疑在起动时电控ECU不对VSV阀通电，造成起动时废气进入进气管，因此在检验时拔下VSV阀8至EGR阀5的真空管。
　　经上面二项处理后，进行试车，在四次的起动中有一次难起动故障较为明显，说明故障不是由于EVAP和EGR系统引起。并且在此检测中发现有一次燃油压力5min保持压力低至1.1kgf/cm2。
 
（2）适量进气检验
 
　　考虑到出现故障时，可能为怠速控制阀在特定的条件下关闭旁通空气通道引起难起动。所以调整节气门开启器，使开启器的设定速度为1600rpm，以便在起动时，即使怠速控制阀关闭也有适量的空气进入。调整后经过三次试验仍有一次较难着车，因此故障并非由于怠速控制阀关闭空气旁通通道引起。
 
（3）点火性能的检测
 
　　此发动机点火是发动机控制电脑（ECM）直接控制，并且各缸独立点火。首先对前边三缸点火线圈及火花塞进行检查，初级点火线圈电阻为0.6-0.8Ω，符合电阻为0.54-0.84Ω（冷态）的标准，次级线圈电阻为14.5-15.2KΩ，各线圈与外壳之间绝缘良好，外观良好。拆出火花塞检查，电极为灰白色，周围无积炭，电极间距为1.15mm，绝缘电阻碍为10MΩ以上，外观良好。检查前面三缸火花塞跳火情况，三个缸的点火线圈、火花塞点火进行点火试验都呈较粗的蓝色火花，说明点火是可靠的。在拆出进气歧管检测喷油嘴时，同样对另三个火花塞和点火线圈进行检测，都是可靠的。
 
四、故障分析
 
　　针对上面检测中供油油路有缷压现象，在发动机熄火后，拆下回油管，检查燃油压力调节阀是否渗漏，经多次检测确认燃油压力调节阀并无渗透漏。 
　　拆下进气歧管，拆出喷油器，在未清洗喷油器时用喷油器测试仪进行渗漏测试，发现有两个喷油器经过50秒以后，在原吹干的喷油器处有清洗剂渗出，并已聚集成液滴。 
　　接着对喷油器进行清洗，全面清洗后再进行渗漏测试，经过5min，喷油器喷嘴处仍有清洗剂渗出，说明喷油嘴工作不正常，其渗油是由于有微小异物卡住喷嘴不能良好密封造成的。 
　　拆出汽油滤清器各供油管路进行检查，发现油管和汽油滤清器都不算脏，根据故障现象推测为汽油滤清器穿孔而导致油箱脏物较易通过滤清器进入喷油嘴。因此该故障并不是由于油路脏而引起的，没有大负荷时燃油供应不够，高速跑不起的牵连故障现象。 
　　当发动机熄火时，如恰好有异物卡住一个或一个以上喷油器，引起喷油嘴渗油，在发动机较热时很快蒸发成汽油蒸气，并经过5分钟～10分钟时间， 
　　在进气管中形成很浓的混合气，但此时发动机温度高，进气歧管上不存在较大的汽油液滴，不易造成火花塞湿润，因此难起动现象不明显。再经过十几分钟，一方面由于仍然存在油压，喷油嘴继续渗油并蒸发，在进气歧管中形成更浓的混合气，另一方面，由于发动机温度降低，部分汽油蒸气在进气歧管内形成小液滴，此时如果起动发动机，由于进气歧管中已存在很浓的汽油蒸气并有汽油小液滴存在，再加上起动时喷出的汽油，很易造成火花塞润湿，引起点火微弱而难起动。当发动机冷却以后，渗漏的汽油基本上都凝聚于进气歧管壁上，流动性较差，起动时不易浸湿火花塞，因此不会产生难起动故障。这就造成了发动机25分钟～60分钟难起动最明显的故障现象。 
　　由于是微小异物卡住喷油嘴造成渗油而引起起动，因此并不是每次发动机熄火造成一个或一个以上喷油嘴卡住，而是几次发动机熄火可能出现一次喷油嘴卡住，这就造成了发动机间歇性难启动。
 
五、维修措施及故障排除
 
　　喷油喷渗漏是由于汽油滤清器过滤不完全引起的，因此清洗滤清器到喷油嘴的供油系统管道，更换汽油滤清器，更换被卡滞的喷油嘴。修完后经过多次试车没有问题，交给车主使用近半年一直状况良好，不再出现此故障。
 

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