皇冠轿车发动机运行不良故障诊断分析

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  摘要:非缺缸导致的发动机运行状况不良,应考虑进行常规检查,再结合诊断仪数据流、示波功能共同诊断。当进气歧管压力传感器至进气歧管间的真空软管存在破损、漏气或不通畅等异常现象,此时,导致进气歧管内的真空度与大气压力相近,传感器不能有效准确地检测信号,导致ECU接收到的电信号失真。所以在针对进气压力传感器单独诊断前,应确保其工作环境状态良好,从而减少错误诊断,提升故障诊断的效率。
  Abstract: The engine running condition not caused by lack of cylinder should be considered for routine inspection, combined with the data flow of the diagnostic instrument and the oscilloscope function. When the vacuum hose from the intake manifold pressure sensor to the intake manifold is damaged, leaking, or unobstructed, the vacuum in the intake manifold is close to the atmospheric pressure, and the sensor cannot effectively and accurately detect the signal, which causes the electric signal received by the ECU to be distorted. Therefore, before the individual diagnosis of the intake pressure sensor, it should be ensured that its working environment is in good condition, so as to reduce false diagnosis and improve the efficiency of fault diagnosis.
  关键词:进气压力传感器;发动机电控;汽车维修
  Key words: intake pressure sensor;engine electronic control;vehicle maintenance
  1  简介
  进气压力传感器又名进气歧管压力传感器(MAP),它一般通过软管安装或者直接安装在进气管上,是电控汽油发动机上检测进气量重要的传感器之一。进气压力传感器可以检测进气管内与外界环境之间的气压差,同时将气压信号转变为电压信号,传输给发动机ECU。发动机ECU根据这个信号计算出精确的进气量,进而使喷油嘴输出一定宽度的喷油脉冲信号,使混合气浓度为最佳空燃比。该传感器的作用可替代空气流量计进行空气流量的间接计算,它和曲轴位置传感器一起决定着发动机工作的基本供油量,有时还具备检测进气温度的功能。
  进气压力传感器是一种利用压阻效应原理进行工作的传感器。这类传感器内部具有硅膜片和应变电阻,硅膜片对气压的变化比较敏感,当进气压力传感器内部的气压发生变化时,该膜片会发生变形,导致其上的应变电阻的阻值也发生相应的改变。这种变化与输出的电压信号成正比,即作用在膜片上的压力越大,输出的电压信号越高。
  2  故障案例分析
  有一辆皇冠3.0轿车,配备的是2JZ-GE型电喷发动机,该车出现发动机运行不良、抖动、急加速产生回火、放炮等故障现象。初步判断是电控系统出现故障,选用 Bosch FSA450分析仪进行电控故障分析,该设备是一款具高速数据采集能力的产品,采用实时操作系统来确保运行稳定高效,提供快速的测量能力,具备读取故障码,分析数据流,对信号进行拾取示波作用。
  打开点火开关,通电,接上FSA450诊断仪,进入发动机电控系统。读取故障码,发现无故障码,再读取数据流,发现进气歧管压力为121kPa,不正常。所在地区气温为26℃,且处于平原,正常的空气压力应该接近100kPa,所以初步判断为进气歧管压力传感器故障。通过检查传感器接口,发现传感器插头内有积灰,没完全结合使得该插头公母端子之间虚接,压力值异常。
  清理插接器内的灰尘杂质,重新连接进气压力传感器,读取数据流,此时显示空气压力为97kPa,正常了。启动发动机,仍然存在抖动现象,怀疑进气压力传感器有故障。对该传感器的电路进行分析。2JZ-GE型电喷发动机的进气歧管压力传感器为半导体压敏电阻式,该压力传感器有三条连接线,分别是+5V、地线和信号输出线,如图1所示。
  对传感器进行在线检查。打开点火开关,拔下传感器插接器,测量传感器Vcc端子电压,测量为4.7V,正常。测量端子E2处对电电压为11.7V,正常。接着对输出信号PIM进行测量。在大气压力下,测量PIM(信号)端子与E2端子的电压值,在3.3~3.9V的范围内,此时正常。启动发动机,当水温为55度时,测量PIM的输出信号波形如图2所示。图中输出电压在怠速时为1.25V,加速时电压信号出现轻微波动,但是变化不大,当加速节气门全开时应增加至略低于5V。怀疑传感器内部出现故障,输出信号不会变化。
  两人合作将进气压力传感器的真空软管接手动抽真空器。当一人操纵手动抽真空器,向进气歧管压力传感器施加真空时,另外一人测PIM端子与E2端子的电压值,从真空表的读数为13.3kPa开始,每次增加13.3kPa进行记录,一直增到66.7kPa停止测量。记录在不同真空度下进气歧管压力传感器的输出电压值,将测量值与标准值进行对比,结果如表1的参数值。
  对比数值发现进气压力传感器输出信号正常,符合标准数值。则怀疑真空软管存在泄漏。对真空软管进行仔细检查,发现在真空软管和发动机进气管连接位置存在老化裂纹,导致漏气。
  更换真空软管,在怠速、急加速、急减速、缓加速等工况下重新测量PIM信号,结果如图3所示,判断波形数据正常,至此故障排除。
  3  结语
  在电控发动机运行不良故障诊断中,在判断不是缺缸导致发动机怠速抖动等的基础上,应该先进行常规的基本检查,再结合诊断仪的数据流或者示波器功能进行诊断。本文案例在怀疑进气压力传感器工作异常问题后,不做基本检查就开始测量传感器本身好坏,诊断过程较为繁琐,实际发现是真空软管接头位置老化泄漏影响了真空度,浪费了不少时间。
  参考文献:
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