23 油耗过大学习手册.docx
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23油耗过大学习手册
《发动机燃油消耗过大故障诊断与排除》学习手册
学习情境2汽车行驶无力的故障诊断与排除
学习单元2.3发动机燃油消耗过大故障诊断与排除学时:
4
学习目标
1.能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆检修信息。
2.能够对发动机油耗过大的原因进行综合分析。
3.能够采用正确的诊断方法进行元件和部件检测,并确定合理的诊断流程。
4.能正确选择和使用检测仪器和设备判断故障部位。
5.能够制定正确的故障排除计划和方案。
6.能根据安全技术规定的要求修复或更换故障部件,排除故障。
7.能互相配合,具有团队协作能力。
8.能根据环保要求,正确处理对环境和人体有害的辅料、废气液体和损坏零部件。
任务载体
工具媒体
案例:
发动机燃油消耗过大。
车型:
一汽大众捷达发动机、新宝来轿车。
症状:
发动机油耗过大,急加速有突突声,发动机故障灯亮。
捷达发动机、新宝来轿车、大众专用诊断仪VAS5052、大众专用维修工具套件、万用表、探针、维修手册、电路图等。
知识要求
技能要求
学习拓展
掌握各元件功用、安装位置等。
掌握发动机油耗过大的故障原因。
正确读识发动机管理系统的控制电路图。
正确并熟练使用万用表、VAS5052诊断仪等。
掌握发动机油耗过大的故障分析与排除方法。
制定正确的诊断流程。
发动机油耗过大故障有若干症状表现,能以某一具体故障现象的分析、判断及故障排除方法为基础,拓展到对所有油耗过大症状的故障排除,做到举一反三。
人们习惯上所说的油耗通常是指百公里耗油量,而不是单指发动机的比油耗,所以,发动机油耗过大通常是指其百公里油耗超过规定的标准值。
汽车行驶到一定的行驶里程后,零部件及总成由于耗损、老化导致工作性能变差,效率降低,动力性下降而油耗增加。
发动机油耗过大不仅仅与发动机的技术状况有关,底盘的技术状况对发动机油耗也有非常大的影响。
驾驶员的驾驶技术、轮胎气压过低、车辆负载过大、制动拖滞、传动系打滑、自动变速器不能升到高挡、液力变矩器无锁止等均会导致油耗过大。
因此,诊断发动机油耗过大的故障时,首先应确诊故障是在发动机总成,还是在底盘总成,或是其他部分。
在此我们仅对发动机总成对油耗的影响进行分析。
1.故障现象
汽车在运行过程中发动机耗油量过大,有时会出现发动机怠速过高、抖动无力、排气管冒黑烟、有“突突”声等现象。
2.故障原因
(1)冷却液温度传感器失常。
(2)空气流量计或进气压力传感器失常。
(3)节气门位置传感器失常。
(4)燃油压力过高。
(5)冷启动喷油器漏油或冷启动控制失常。
(6)喷油器漏油。
(7)氧传感器失效。
(8)点火系故障。
(9)汽缸压力过低。
(10)发动机怠速过高
(11)配气相位不正确。
(12)ECU及连接器故障。
3.故障诊断与排除
(1)利用发动机故障诊断仪读取故障代码和数据流,根据仪器提示和测试参数进行检测,重点检查冷却液温度传感器、进气压力传感器、空气流量计、氧传感器和节气门位置传感器等。
①检查冷却液温度传感器,其不同温度下的电阻值应符合标准要求。
电阻太大,会使控制单元误认为发动机处于低温状态,从而进行冷车加浓控制,使油耗增加。
也可将诊断仪所显示的冷却液温度信号与实际冷却液温度相比较,如有差异,说明冷却液温度传感器有故障,应更换。
②检测空气流量计或进气压力传感器,其数值应符合标准要求。
空气流量计或进气压力传感器的信号误差会直接影响喷油量。
检测结果如有异常,应更换空气流量计或进气压力传感器。
③检查节气门位置传感器。
发动机怠速运转时,节气门是否处于怠速状态;在节气门处于中小开度时,是否提供全负荷信号;这些不正常信号会使ECU发出多喷油加浓控制信号,从而增大油耗。
④检查氧传感器。
正常情况下,氧传感器的调节值应在-10~10%之间变化,且显示数值必须至少有2%的波动。
氧传感器的信号电压应在0~1.0V之间变化,且每分钟至少有20次波动。
如果氧传感器电压读数维持在0.45V~0.50V不变,说明信号线开路;如果氧传感器电压读数维持在0.0V~0.3V(混合气太稀),表明λ控制已经达到最大浓度极限,但氧传感器仍记录“混合气太稀”,这样ECU将增加喷油脉宽,从而导致混合气过浓,使油耗大大增加。
(2)检查发动机怠速是否过高。
怠速过高可能对发动机其它工况没有影响,但发动机经常在怠速工况下工作,如果怠速过高将直接造成油耗过大。
(3)检查点火能量和点火正时。
(4)测量燃油压力。
怠速时的燃油压力应为250kPa左右。
随着节气门的开启,燃油压力应逐渐上升。
节气门全开时的燃油压力约为300kPa左右。
若燃油压力能随节气门开度变化而改变,但压力始终偏高,则说明油压调节器有故障,应更换。
若燃油压力不能随节气门开度变化而改变,而始终保持300kPa左右,则说明油压调节器的真空软管破裂或脱落,或燃油压力调节控制电磁阀有故障,进气管真空度没有作用在油压调节器的真空膜片室上,导致油压过高。
对此,应更换软管或电磁阀。
若燃油压力过高,达400kPa以上,说明回油管堵塞或油压调节器有故障,应检测回油管或更换油压调节器。
(5)检查冷启动喷油控制是否正常。
用电压表或试灯接在冷启动喷油器线束插头上,检查发动机启动时冷启动喷油器工作的持续时间是否符合标准值。
若工作时间过长或启动后一直工作,则说明冷启动喷油器控制失常,应检查冷启动温度开关及控制电路。
(6)拆卸喷油器,检查各喷油器有无漏油。
如有异常,应清洗或更换喷油器。
(7)检查发动机械故障如:
气缸压力、气门是否止滞或泄漏、凸轮轴面磨损、气门正时、气门间隙、气门密封性等,检查排气系统是否堵塞、冷却系节温器的工作情况。
(8)检查燃油蒸气蒸发控制系统的工作情况。
(9)检查爆震传感器。
如果爆震传感器拧得过紧
(10)拆检或更换发动机控制单元。
(11)发动机油耗过大还可能受到下列因素的影响:
①发动机量油尺、机油加油口盖必须安装好,否则会影响发动机运行。
②进气软管不能有破裂,箍固要安装紧固。
因为漏气会影响空气流量计或进气压力传感器的信号,从而影响喷油量,使发动机怠速不稳,易熄火,动力性和加速性能差。
③真空管不能破裂、扭结,也不能插错。
真空管插错会使发动机怠速不稳,甚至使各缸无规律地交替工作不良。
④喷油器应安装良好,密封圈完好。
上部密封不良会漏油造成严重事故,下部密封不良会造成漏气使发动机真空度下降,运行不良。
发动机油耗过大的故障诊断流程如图2-3-1所示。
图6-4-1发动机油耗过大诊断流程
学习拓展
6.4.2.1喷油器的检测
喷油器应主要进行喷油器线圈电阻、控制线路、喷油量、雾化效果及针阀卡滞和泄漏的检测。
喷油器的检测方法有多种,既可以采用人工经验法,也可以利用通用仪表和喷油器专用检测仪器进行检测。
1.人工经验检测法
(1)听诊法。
喷油器是由电磁操纵的,线圈通电时会发出“咔哒”的吸合声,针阀打开喷油时会发出“嚓嚓”的喷油声。
“听”主要是倾听是否有吸合声和喷油声,以判断喷油器是否有卡滞、堵塞及线圈烧损现象。
具体操作如下:
①将听诊器抵触到喷油器处,发动机怠速运转,倾听线圈吸合时的“咔哒”声及喷油时的“嚓嚓”声,若无,说明喷油器不工作,可能是喷油器堵塞、卡滞或线圈烧损。
②点火开关“OFF”,断开喷油器与控制单元的导线连接器,人为的给喷油器进行脉冲式供电(喷油器供电电压多为12V,可直接利用蓄电池供电),若听不到“咔哒”、“咔哒”的吸合声,说明喷油器针阀卡滞或线圈烧损。
注:
线圈烧损可通过检测喷油器电阻值验证。
(2)触摸法。
发动机怠速运转,用手或听诊器触摸喷油器的相应部位,喷油器喷油时应有轻微的震动感,否则说明喷油器没有喷油。
(3)断缸法。
在发动机怠速运转时拔下某缸喷油器的导线连接器,若发动机转速明显下降(约下降200r/min),或发动机振抖较为明显,说明该喷油器工作良好;否则说明该喷油器不工作或工作不良。
2.通用仪器、仪表检测法
(1)利用万用表检测。
利用万用表,既可检测喷油器线圈,又可检测喷油器的控制线路。
①喷油器电阻值的检测:
断开喷油器的导线连接器,万用表选“Ω”挡,两表笔接喷油器两个端子,其电阻值应在规定范围之内,否则说明喷油器线圈损坏。
不同的喷油器其阻值亦不相同,如别克车喷油器阻值为11.4~11.6Ω;桑塔纳车的喷油器阻值为15.9±0.35Ω。
②喷油器供电电压的检测:
断开喷油器的导线连接器,万用表选“V”挡,表笔“+”接连接器控制端的电源线端子,表笔“-”搭铁,启动发动机或点火开关“ON”的瞬间应有12V电压,否则说明控制线路有故障,应继续检查熔断器、继电器、连接导线和控制单元。
(2)利用测试灯检测。
许多车上自带有专用测试灯,也可自制测试灯。
用一个发光二极管串接上一个大阻值的电阻(约1kΩ左右,以防元件烧损)即可制成一个简易的二极管测试灯。
断开喷油器的导线连接器,测试灯正极接蓄电池正极,测试灯负极接连接器控制端的搭铁线端子,启动发动机,观察测试灯工况。
或:
插好连接器,用探针将测试灯的两端与喷油器两端子相连(即测试灯与线圈并联),然后启动发动机。
测试灯闪亮为正常,若测试灯不亮或常亮,说明喷油器的控制线路不正常。
(3)利用汽油压力表检测。
发动机工作时,喷油器针阀一直处于反复开、闭状态,长时间使用磨损严重导致滴漏,就车检测时可借助油压表进行检漏。
首先给燃油供给系统泄压,在燃油滤清器后串接上油压表。
启动发动机,油压建立后,关闭点火开关,经过一段时间后,观察油压表的压力降。
不同的车,要求观察的时间不同,对应的保持油压值也不同,如桑塔纳发动机要求熄火10min后,油压不低于0.2MPa,否则说明系统有泄漏。
若供给系其它部位密封良好,则可断定喷油器有泄漏现象(注:
若喷油器只有轻微滴漏,这种检测方法效果不甚明显)。
除利用油压表检漏外,还可利用油压表检查喷油器是否有赃堵现象:
接好油压表,启动发动机建立油压,断开所有喷油器的导线连接器,用外接电源(蓄电池)给某一喷油器供电(喷油器线圈正常),若油压迅速下降,说明喷油器喷油良好;若油压无明显变化,则喷油器有堵塞现象。
3.专用仪器检测法
人工及通用仪表检测只能检查喷油器的启闭、赃堵和卡、漏现象,而利用喷油器专用检测仪——超声波清洗检测仪可以对喷油器进行综合性能检测。
(1)拆下所有喷油器,清洗外表并安装到检测仪支架上。
(2)利用检测仪为喷油器加压(正常喷射油压),检测其密封性。
一般1min内滴漏不超过2滴。
(3)利用检测仪控制喷油器喷油,观察喷雾形状,判断喷孔的赃堵及磨损情况,并计量喷油量。
在正常喷射油压下15s常开喷油量约为45~75ml;各喷油器的喷油量误差不得超过5ml。
(4)利用超声波对喷油器进行正反向清洗,并吹净吹干。
在上述几种检测方法中,人工经验法简单方便,但准确性差;超声波检测仪功能全,准确可靠,但需拆下喷油器,操作不便;通用仪表检测法的优缺点介于二者之间。
在实际应用中,常常将各种检测方法综合使用。
在检测结果正确可靠的基础上,尽量避免喷油器的拆卸。
6.4.2.2氧传感器的检测
检查前应使基本调整正常,排气管前部与缸盖之间应密封良好。
(1)检测氧传感器电压:
连接故障阅读仪V.A.G1551/1552,启动发动机,用地址码01选择“发动机电控单元”,按0、8选择功能“读取测量数据块”,按“Q”确认;再按0、0、3键选择“显示组003”,按Q键确认输入,显示屏显示:
Readmeasuringvalueblock→
1234
第3区显示冷却液温度,大于80℃才可以进行检测。
按“C”键退出“003显示组”,再按0、0、7键,选择“显示组007”,按“Q”键确认,显示屏显示:
Readmeasuringvalueblock→
1234
第3区显示氧传感器电压,电压值必须每分钟在0.1~0.9V范围内变化至少10次。
如果显示约1.10V,表明对正极短路。
拔下氧传感器连接器,测量端子3和4,在点火开关打开时规定值为0.45V,如果达到规定值,说明氧传感器正常,否则应检查线路或更换氧传感器。
如果显示0.45~0.50V,表示断路,应检查传感器线路。
如果显示0V,表示对地短路,应检查线路。
如果氧传感器电压变化缓慢,可能是氧传感器加热器损坏、传感器本体上缝隙或孔隙堵塞、传感器热负荷过载。
(2)检查氧传感器导线:
拔下氧传感器4孔连接器,拔下电控单元线束连接器,测量两连接器间的线束有无断路。
对应端子为:
3与25,4与26,导线电阻应小于1.5Ω。
氧传感器连接器4个端子间的阻值规定为无穷大,对蓄电池正负极阻值无穷大。
若导线正常,则更换氧传感器。
(3)检查氧传感器加热器(Z19):
检查时燃油泵继电器应正常,18号熔断器正常。
拔下氧传感器连接器,测量氧传感器插座端子1和2之间的电阻,室温下为1~5Ω,当温度上升时,电阻会有很大的提高。
如果断路,应更换氧传感器。
若没有断路,启动发动机,测量端子1和2之间的电压,规定值最低11V。
如果没有电压,关闭发动机,拔下电控单元连接器,检查氧传感器连接器端子2与电控单元连接器端子27是否断路,阻值小于1.5Ω为正常。
若阻值正常,检查氧传感器连接器端子1与燃油泵继电器(J17)之间的线路。
案例分析
案例1桑塔纳轿车油耗过大
故障现象:
桑塔纳2000GLi轿车油耗过大,加速时排气管冒黑烟。
故障分析与排除:
首先使用故障诊断仪读取故障码和数据流。
检测结果为氧传感器无信号。
拆检氧传感器,发现前部被积碳堵死。
更换氧传感器后检测,显示“系统正常”。
试车,加速时仍有黑烟。
随后安装燃油压力表,经检测燃油压力高达0.55kPa,显然是燃油压力过高导致喷油量过多、混合气过浓使发动机工作产生了黑烟。
更换燃油压力调节器,大部分工况下车都跑得很好,只是在急加速时还有些沉重。
用示波器查看氧传感器波形,发现有杂波,可能是混合气过浓所致的。
拆检火花塞,发现1、4缸发黑,2、3缸正常。
用示波器检查点火次级和喷油器波形,1、4缸明显比2、3缸的点火持续时间长,但怠速时的各缸喷油时间没有什么异常。
将发动机转速提高到2000rpm,1、4缸的喷油频率明显比2、3缸的高,也就是说1、4缸比2、3缸的喷油次数多,因此怀疑发动机电脑出了故障。
更换ECU,故障仍然存在。
于是检查线路,重点检查相关线路。
当查到仪表板下防火墙的地方时,发现有一段线束被胶布包着。
拆开胶布后,里边有许多线烧掉线皮,其中1、4缸喷油器的控制线连在了一起。
经仔细检查,发现该车在加装防盗器时将电脑的信息保持电源线剪断,一边为防盗器电源供电,另一边接在点火开关上送进电脑的电源线上,这样电脑在每次打开点火开关重新学习时,不能记忆到最佳状态。
将线路复原,用示波器重新检测元件波形,一切显示正常。
试车,发动机工作正常,故障排除。
案例2捷达豪华型轿车发动机加速不良,油耗增加
故障现象:
一辆捷达豪华型轿车发动机加速不良(发闷),油耗增加。
故障诊断与排除:
读取故障码,显示霍尔传感器-G40对地开路/短路。
霍尔传感器产生的信号,可识别发动机第1缸压缩上止点位置,用于顺序喷油和爆震判别控制,还用于识别发动机启动时的第1次点火。
这一信号中断后,发动机电控单元不能正确区别出第1缸和第4缸,此时发动机将失去爆震控制而进入应急运行,从而使发动机功率降低、油耗增加,并导致汽车加速不良。
可能的故障原因有:
霍尔传感器G40与电控单元J220之间的信号连接线有断路或对正极短路,见图2-3-2;霍尔传感器G40损坏。
图2-3-2捷达轿车霍尔传感器电路图
拔下霍尔传感器G40连接器,用万用表测量G40连接器3个端子的电压。
端子1有5V电压,端子2有9~12V电压,端子3为0V(搭铁),均属正常。
此后,又先后换上一个新的G40和J220试车,仍然显示上述故障。
根据故障代码的含义分析,故障应在电控系统上,但也有故障代码而电控系统无故障的例子。
据车主讲,该车发动机以前曾因正时标记错位顶过气门,此故障是在换过气缸盖后出现的。
在检查正时标记无误后,拆下气门室盖,仔细检查两凸轮轴之间的装配情况,发现两凸轮轴之间的传动链动链节数为15个,而标准的传动链链节数为16个。
换上标准的传动链,故障彻底排除。
案例3捷达前卫发动机刚启动或急加速时排气管冒大量黑烟
故障现象:
一汽大众新生产的2V电喷LPG双燃料车,在使用液化石油气时没有不良感觉,把液化气用完后转换成汽油时,感觉怠速不稳,加速不良,油耗增大,观察排气管发现冒黑烟。
故障诊断与排除:
首先用CO测试仪测量尾气中CO含量,在怠速时是62%,用易网通解码器检查故障记忆,无故障。
进一步测量有关数据发现有如下异常:
860/min479mbar7.8%3.7゜V.ot
显示区2是进气压力,它反映发动机负荷的大小,测量值比正常值大许多;显示区3是节气门开度,比正常值稍大。
根据修理经验,节气门开度增大,所测得的负荷也随之变大,会造成怠速不良,但不会冒黑烟,这不一定说明进气压力传感器故障。
怀疑氧传感器损坏,试更换氧传感器,故障不能排除。
因捷达2V电喷车没有空气流量计,由进气压力传感器感知发动机负荷,于是又更换了进气压力传感器,故障还是不能排除。
现在,影响尾气排放的两个主要部件都已经更换了,只剩下发动机控制单元了,更换控制单元并进行基本匹配后,再测量有关数据如下:
860/min316mbar3.5%4.5゜V.ot
观察排气管有轻微黑烟,但CO测量值已降到0.02%,证明故障已经排除,所冒黑烟为排气管中残留的积炭。
后来发现,所有的LPG双燃料车在从液化气转换到汽油时都出现上述故障,燃料的转化应不会引起电控单元的硬件损坏,是什么原因造成上述故障呢?
我们把原来更换下来的电控单元装回车上,并重新进行基本匹配,发现冒黑烟现象不再重现。
由此可见,原车电控单元并没有损坏,只是燃料转换时自适应出现了偏差。
发动机电控单元能够在一定范围内自动适应某些部件的参数变化,如节气门变脏、喷油器轻微堵塞及油压变化等。
即使更换电控单元或节气门体后,电控单元也能通过自学习完成基本匹配,只是速度较慢。
但在发动机燃料从液化气转换到汽油时,相当与这些部件的参数发生了突变,超出了发动机电控单元的自适应范围,导致控制出现偏差,对于这种情况,只要进行基本匹配并清除自学习值即可恢复正常。
对于行驶里程较长,节气门体变脏的车辆,需先清洗节流阀体后再进行匹配,否则会产生怠速不稳的新故障。
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