文/山東 徐剛 王繼國
一輛2008年出廠的邁騰,搭載了BYJ發(fā)動機(jī),行駛里程為11843km。司機(jī)反映,最近出現(xiàn)發(fā)動機(jī)抖動、加速無力、排氣管尾氣嗆人的現(xiàn)象。
根據(jù)故障現(xiàn)象分析,應(yīng)該是某汽缸工作不良或不工作。啟動發(fā)動機(jī),連接KT600汽車檢測儀,讀取故障碼P0302,含義為汽缸2失火。然后清除故障碼,故障現(xiàn)象沒有改變,踩一下加速踏板,故障碼P0302再次出現(xiàn)。由此可以判斷原因原因應(yīng)該是汽缸2失火或不工作造成的。接著做斷缸試驗(yàn),很明顯汽缸2沒有工作,1、3、4汽缸工作正常。然后拆下火花塞檢查,發(fā)現(xiàn)四只火花塞電極都發(fā)黑,汽缸2的最黑,更換四只新的火花塞,再互換汽缸1與汽缸2的點(diǎn)火線圈,做斷缸試驗(yàn),汽缸2還是不工作。
使用缸壓表測量各汽缸壓力,都是10bar(1bar=100kPa)以上,缸壓都正常。用燃油壓力表檢測電動燃油泵給高壓泵的供應(yīng)壓力,測得低壓側(cè)壓力為6.2bar,正常數(shù)值是6~8bar﹔熄火10min保壓值在4bar,正常值不能低于3.7bar,燃油低壓壓力值正常。用KT600讀取高壓燃油壓力是50bar,正常壓力值是50~110bar(取決于發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速),燃油高壓壓力值也正常。
利用博世FSA740發(fā)動機(jī)綜合分析儀,檢測次級點(diǎn)火波形,發(fā)動機(jī)怠速時得到3個波形。從次級點(diǎn)火波形(見圖1)可以看出,汽缸2次級峰值電壓為12kV,汽缸1、4次級峰值電壓約為7kV,汽缸3次級峰值電壓在8kV。能夠保證發(fā)動機(jī)汽缸作功行程點(diǎn)火的次級電壓為5~15kV,各汽缸的點(diǎn)火電壓都在正常范圍內(nèi),可以確定點(diǎn)火系統(tǒng)正常,四個點(diǎn)火線圈也沒有問題。
從次級點(diǎn)火燃燒電壓波形(見圖2),可以看到各缸的燃燒電壓值,正常的燃燒電壓讀數(shù)應(yīng)為0.5~5.0kV。若燃燒電壓低,故障原因可能是:①高壓線或火花塞短路;②火花塞電極間隙??;③混合汽過稀。從圖2可以看出,汽缸1和3的燃燒電壓偏低,汽缸4的燃燒電壓值有時低于0.5kV,汽缸2的燃燒電壓一直低于0.4kV,各缸的燃燒電壓普遍偏低,前面已經(jīng)檢測點(diǎn)火系統(tǒng)正常,說明混合汽偏稀。
接著分析點(diǎn)火次級燃燒波形(見圖3),可以看出各缸次級波形的燃燒線。如果燃燒線中段或后段有過多的雜波,一般表明該汽缸點(diǎn)火不良,或由于點(diǎn)火過早、噴油器堵塞、火花塞污濁。汽缸1和3的燃燒線后段有雜波,但是1和3缸工作,可能是噴油器稍微有些堵塞或火花塞污濁。正常的燃燒時間讀數(shù)應(yīng)為0.75~2.4ms。影響燃燒時間的因素有:點(diǎn)火線圈和高壓線、火花塞電極間隙、混合汽濃度、點(diǎn)火時間和汽缸壓力。造成燃燒時間短的原因一般有:①高壓電阻過大或開路;②火花塞電極間隙過大;③混合汽過稀。從圖3中可以看出,汽缸3的燃燒時間在1.3ms左右,汽缸1、4、2的燃燒時間都低于1ms,說明混合汽偏稀。
連接KT600汽車檢測儀,啟動發(fā)動機(jī),怠速讀取燃油短期修正值一直是18.05%(標(biāo)準(zhǔn)值是-10%~+10%),說明發(fā)動機(jī)ECU一直在加大噴油脈沖寬度來增加噴油量,使發(fā)動機(jī)盡量保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)合前面點(diǎn)火波形分析,說明故障原因應(yīng)該就是混合汽偏稀。于是向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管噴入化油器清洗劑,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)了,故障原因應(yīng)該就是噴油器了。拆下噴油器,由圖4看到汽缸2的噴油器噴孔被積炭堵住,其它缸噴油器噴孔也有積炭。
更換汽缸2噴油器,清洗其它缸噴油器后裝復(fù),發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,故障消除。
維修完工后利用博世FSA740發(fā)動機(jī)綜合分析儀,檢測得到圖5、6所示的正常次級點(diǎn)火波形??梢钥吹?,各缸的次級峰值電壓基本相等,都約是10kV,與圖1比較各缸的次級峰值電壓較平均。再看正常的各缸次級波形的燃燒時間都大于1.2ms,都約是1.4ms左右,說明發(fā)動機(jī)混合汽濃度不僅影響點(diǎn)火波形的燃燒電壓和燃燒時間,對次級電壓也有影響。
此故障也可以用讀取數(shù)據(jù)流的方法診斷,混合汽偏稀、空氣流量數(shù)值、噴油脈寬數(shù)值、發(fā)動機(jī)負(fù)荷數(shù)值、節(jié)氣門開度和燃油短期修正值都會偏高。
由于缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的噴油器直接安裝在汽缸蓋上,其前端伸入缸內(nèi),對其耐高溫、高壓的要求很高,所以,在進(jìn)行噴油器的拆裝與更換時,與常規(guī)發(fā)動機(jī)有所區(qū)別。除了更換O型環(huán)外(需用干凈機(jī)油潤滑),還應(yīng)將噴油器前端的燃燒室密封環(huán)(特氟龍隆密封環(huán))每次拆裝必須進(jìn)行更換(見圖7),并且不允許在上面涂抹任何潤滑油。