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数据解读
1.发动机输出扭矩
发动机输出扭矩是活塞作用力通过曲柄在曲轴上所产生的扭矩。发动机正常工作时,其输出扭矩的大小主要取决于做功气缸充入空气质量的总和。因此,通常控制发动机输出扭矩的方法都是通过控制进气量来实现的。
2.空气流量
既然发动机的进气量决定了其输出扭矩,那么。知道了进气量也就知道了发动机的输出扭矩。空气流量正是直接反映发动机进气量的数据,它在车辆故障诊断中,无论是对发动机、自动变速器还是动态稳定控制系统都有着极为重要的意义。例如,自动变速器控制单元就是根据空气流量来调整液压系统的工作油压,从而使油压与所传递的扭矩相匹配。如果空气流量计的信号出错,那么,喷油量、油压控制、换挡控制和动态稳定控制等都会受到严重影响。
3.进气歧管绝对压力
发动机的进气量实质上是指进入发动机的空气质量。空气质量取决于空气密度,而空气密度又受到空气压力的影响。发动机进气系统的空气压力一般可以分为3段,即节气门前、节气门后和进气门后(气缸内)。节气门前的空气气流是开放式的,压力分布不均匀。气缸内的气体为高温、高压。所以,这2段系统的空气压力都不易准确测量。通常的做法是测量节气门后进气歧管中的空气压力,而绝对压力由于消除了海拔高度对空气压力的影响,所以被普遍采用。在进气系统密封良好的情况下,空气流量与进气歧管绝对压力数据是可以换算的。因此,可以利用这一点来检查空气流量计、进气歧管压力传感器的信号是否正确,以及进气系统是否存在泄漏故障。
4.发动机转速
发动机的受力参考点是曲轴,因此发动机输出扭矩与负载扭矩在曲轴上的扭矩之和决定了曲轴转速,也就是发动机转速。当输出扭矩大于负载扭矩时,发动机转速升高。反之则降低;相等时则恒定。故障诊断中常以已知负载扭矩下的发动机转速来观察发动机的扭矩输出能力。例如通过观察发动机怠速,可以评估发动机在空载状态下的扭矩输出能力。因为怠速时,发动机不对外输出扭矩,负载扭矩为最小值。所以在相同的进气量下,怠速越高说明发动机工作效率越高。换言之,在相同的怠速下,进气量越小则说明发动机的工作状态越好。
再比如失速试验时,加速踏板被踩到底,由于变矩器涡轮是固定的,所以发动机转速升高,变矩器泵轮给曲轴提供的负载扭矩随之增大。当发动机转速不再升高时,发动机的输出扭矩达到了最大值。那么如果失速点的发动机转速偏低,就说明发动机的动力不足。
由此可见,给发动机加上已知的负载扭矩后,只要观察发动机转速便可看出发动机的运行状况是否存在问题。
案例分析
故障现象:一辆2009年产宝马523Li轿车,搭载N52型发动机和6HP26型自动变速器,行驶里程2.5万km。用户反映该车发动机严重抖动,且发动机故障报警灯点亮。
检查分析:维修人员试车,发现该车发动机在冷车时运转良好,且怠速平稳。但冷车高怠速结束后,发动机怠速开始波动。怠速波动持续5s后,发动机转入抖动。路试发现,在车辆急加速后,松开加速踏板的瞬间,发动机有时会熄火。
检测发动机控制单元,故障码为2D06——发动机进气量信号不可靠。读取数据,当发动机怠速为596.00r/min时,空气流量为11.22kg/h,即3.12g/s,进气歧管绝对压力为31kPa,进气温度为38.00℃。
由于发动机控制单元内存有故障码,所以发动机转入了故障模式运行。N52型发动机的输出扭矩控制方式为进气门控制,但在故障模式下,会应急转入节气门控制。也正因为如此,在这种情况下可以利用进气歧管绝对压力信号来校验空气流量计信号。通过计算所得的发动机进气量为3.14g/s,与空气流量计所给出的数据基本相符。这说明故障码给出的进气量信号不可靠的故障提示并非是指空气流量计信号错误,而应是指进气量与发动机的输出扭矩不符。
发动机的输出扭矩取决于其进气量,如果某一进气量所对应的混合气是燃烧充分的,那么发动机的输出扭矩应该是确定的。在怠速工况下,发动机处于空载状态,因此发动机控制单元不难从发动机转速上判断出发动机的实际输出扭矩是否达到了预期值。从数据上看,对于2.3L排气量的发动机而言,怠速时的进气量高达3.12 g/s,而怠速却只有596r/min,说明其输出扭矩相对于这样的进气量而言是明显偏低的。这应是产生故障码的原因。那么,接下来就是要找到导致发动机输出扭矩下降的原因。
根据发动机冷车时运转良好的情况来看,其缸压和点火都应是正常的。检查的重点应放在混合气方面,而判断混合气是否接近理想状态的最直接手段是观察燃油修正量。查看燃油修正量数据,混合气乘积调校值为1.01,说明混合气状态十分理想。
该车发动机的机械性能良好,点火系统工作正常,而且混合气的配比也是正确的。一般说来在这种情况下,发动机的输出扭矩应该是正常的,但实际情况却并非如此。更为反常的是,燃油修正量的偏差值非常小,这说明空气中的氧气正好被用尽了,也就是喷八气缸的燃油量是恰到好处的。缸压、点火正常,混合气燃烧良好,但发动机的输出扭矩却偏低。对于这种现象只有一种解释,就是燃油的热值偏低,使发动机的输出扭矩下降。而发动机控制单元仍然按照正常的控制程序进行控制,这就难免造成发动机的抖动和熄火现象。
故障排除:尝试彻底更换燃油箱中的燃油,试车发现故障现象完全消失。发动机达到正常工作温度后,空气流量为8.63 kg/h,即2.39g/s,进气歧管绝对压力为50.83kPa,进气温度为38.00℃,发动机怠速为664.00r/min。反复试车,故障码不再出现。
从发动机恢复正常后的数据可以看出,此时的进气量比故障出现时明显降低,而怠速却有所升高。这说明发动机的工作效率提高了。而且故障码清除后,由进气歧管绝对压力的上升可以看出,发动机的扭矩控制方式已经转成了正常工作状态下的进气门控制。
回顾总结:从该故障案例可以看出,如果不采用数据分析的方法来查找故障,是很有可能走弯路的。按照一般的经验,如果发动机的动力不足,其问题很可能会被归结为发动机的机械或控制系统故障。那么。如果尝试更换任何零件,都是会偏离实际故障点的。
1.发动机输出扭矩
发动机输出扭矩是活塞作用力通过曲柄在曲轴上所产生的扭矩。发动机正常工作时,其输出扭矩的大小主要取决于做功气缸充入空气质量的总和。因此,通常控制发动机输出扭矩的方法都是通过控制进气量来实现的。
2.空气流量
既然发动机的进气量决定了其输出扭矩,那么。知道了进气量也就知道了发动机的输出扭矩。空气流量正是直接反映发动机进气量的数据,它在车辆故障诊断中,无论是对发动机、自动变速器还是动态稳定控制系统都有着极为重要的意义。例如,自动变速器控制单元就是根据空气流量来调整液压系统的工作油压,从而使油压与所传递的扭矩相匹配。如果空气流量计的信号出错,那么,喷油量、油压控制、换挡控制和动态稳定控制等都会受到严重影响。
3.进气歧管绝对压力
发动机的进气量实质上是指进入发动机的空气质量。空气质量取决于空气密度,而空气密度又受到空气压力的影响。发动机进气系统的空气压力一般可以分为3段,即节气门前、节气门后和进气门后(气缸内)。节气门前的空气气流是开放式的,压力分布不均匀。气缸内的气体为高温、高压。所以,这2段系统的空气压力都不易准确测量。通常的做法是测量节气门后进气歧管中的空气压力,而绝对压力由于消除了海拔高度对空气压力的影响,所以被普遍采用。在进气系统密封良好的情况下,空气流量与进气歧管绝对压力数据是可以换算的。因此,可以利用这一点来检查空气流量计、进气歧管压力传感器的信号是否正确,以及进气系统是否存在泄漏故障。
4.发动机转速
发动机的受力参考点是曲轴,因此发动机输出扭矩与负载扭矩在曲轴上的扭矩之和决定了曲轴转速,也就是发动机转速。当输出扭矩大于负载扭矩时,发动机转速升高。反之则降低;相等时则恒定。故障诊断中常以已知负载扭矩下的发动机转速来观察发动机的扭矩输出能力。例如通过观察发动机怠速,可以评估发动机在空载状态下的扭矩输出能力。因为怠速时,发动机不对外输出扭矩,负载扭矩为最小值。所以在相同的进气量下,怠速越高说明发动机工作效率越高。换言之,在相同的怠速下,进气量越小则说明发动机的工作状态越好。
再比如失速试验时,加速踏板被踩到底,由于变矩器涡轮是固定的,所以发动机转速升高,变矩器泵轮给曲轴提供的负载扭矩随之增大。当发动机转速不再升高时,发动机的输出扭矩达到了最大值。那么如果失速点的发动机转速偏低,就说明发动机的动力不足。
由此可见,给发动机加上已知的负载扭矩后,只要观察发动机转速便可看出发动机的运行状况是否存在问题。
案例分析
故障现象:一辆2009年产宝马523Li轿车,搭载N52型发动机和6HP26型自动变速器,行驶里程2.5万km。用户反映该车发动机严重抖动,且发动机故障报警灯点亮。
检查分析:维修人员试车,发现该车发动机在冷车时运转良好,且怠速平稳。但冷车高怠速结束后,发动机怠速开始波动。怠速波动持续5s后,发动机转入抖动。路试发现,在车辆急加速后,松开加速踏板的瞬间,发动机有时会熄火。
检测发动机控制单元,故障码为2D06——发动机进气量信号不可靠。读取数据,当发动机怠速为596.00r/min时,空气流量为11.22kg/h,即3.12g/s,进气歧管绝对压力为31kPa,进气温度为38.00℃。
由于发动机控制单元内存有故障码,所以发动机转入了故障模式运行。N52型发动机的输出扭矩控制方式为进气门控制,但在故障模式下,会应急转入节气门控制。也正因为如此,在这种情况下可以利用进气歧管绝对压力信号来校验空气流量计信号。通过计算所得的发动机进气量为3.14g/s,与空气流量计所给出的数据基本相符。这说明故障码给出的进气量信号不可靠的故障提示并非是指空气流量计信号错误,而应是指进气量与发动机的输出扭矩不符。
发动机的输出扭矩取决于其进气量,如果某一进气量所对应的混合气是燃烧充分的,那么发动机的输出扭矩应该是确定的。在怠速工况下,发动机处于空载状态,因此发动机控制单元不难从发动机转速上判断出发动机的实际输出扭矩是否达到了预期值。从数据上看,对于2.3L排气量的发动机而言,怠速时的进气量高达3.12 g/s,而怠速却只有596r/min,说明其输出扭矩相对于这样的进气量而言是明显偏低的。这应是产生故障码的原因。那么,接下来就是要找到导致发动机输出扭矩下降的原因。
根据发动机冷车时运转良好的情况来看,其缸压和点火都应是正常的。检查的重点应放在混合气方面,而判断混合气是否接近理想状态的最直接手段是观察燃油修正量。查看燃油修正量数据,混合气乘积调校值为1.01,说明混合气状态十分理想。
该车发动机的机械性能良好,点火系统工作正常,而且混合气的配比也是正确的。一般说来在这种情况下,发动机的输出扭矩应该是正常的,但实际情况却并非如此。更为反常的是,燃油修正量的偏差值非常小,这说明空气中的氧气正好被用尽了,也就是喷八气缸的燃油量是恰到好处的。缸压、点火正常,混合气燃烧良好,但发动机的输出扭矩却偏低。对于这种现象只有一种解释,就是燃油的热值偏低,使发动机的输出扭矩下降。而发动机控制单元仍然按照正常的控制程序进行控制,这就难免造成发动机的抖动和熄火现象。
故障排除:尝试彻底更换燃油箱中的燃油,试车发现故障现象完全消失。发动机达到正常工作温度后,空气流量为8.63 kg/h,即2.39g/s,进气歧管绝对压力为50.83kPa,进气温度为38.00℃,发动机怠速为664.00r/min。反复试车,故障码不再出现。
从发动机恢复正常后的数据可以看出,此时的进气量比故障出现时明显降低,而怠速却有所升高。这说明发动机的工作效率提高了。而且故障码清除后,由进气歧管绝对压力的上升可以看出,发动机的扭矩控制方式已经转成了正常工作状态下的进气门控制。
回顾总结:从该故障案例可以看出,如果不采用数据分析的方法来查找故障,是很有可能走弯路的。按照一般的经验,如果发动机的动力不足,其问题很可能会被归结为发动机的机械或控制系统故障。那么。如果尝试更换任何零件,都是会偏离实际故障点的。