黃建樂++楊向前

摘 要：現(xiàn)代汽車基本采用了電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，在維修過程中，運(yùn)用故障診斷儀與發(fā)動機(jī)ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進(jìn)行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現(xiàn)象復(fù)雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發(fā)動機(jī)動態(tài)和靜態(tài)“數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)，對故障原因和故障部位進(jìn)行更為精確的分析，提高維修效率。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動機(jī)；故障診斷；“數(shù)據(jù)流”；分析；教學(xué)實踐

隨著現(xiàn)代汽車運(yùn)用技術(shù)的飛速發(fā)展，絕大多數(shù)乘用轎車都采用了電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，在汽車運(yùn)行過程中，傳感器、ECU、執(zhí)行器之間精確的信號連接與控制，極大地提高了汽車的使用性能。而在維修過程中，運(yùn)用故障診斷儀與發(fā)動機(jī)ECU對接，讀取故障代碼，從而確定故障原因，迅速對癥下藥，進(jìn)行故障排除，已逐漸成為廣大維修人員首選的高效率維修手段，但實際上，由于車輛故障現(xiàn)象復(fù)雜多變，故障代碼往往難以直接反映出故障所在部位，這個時候可以通過汽車故障診斷儀上顯示的發(fā)動機(jī)動態(tài)和靜態(tài)“數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)，對故障原因和故障部位進(jìn)行更為精確的分析，提高維修效率。

在對裝有電控發(fā)動機(jī)的車輛進(jìn)行維修的過程中，對于“數(shù)據(jù)流”的運(yùn)用，要注意以下兩點：第一，對于維修人員，務(wù)必要掌握扎實的電控發(fā)動機(jī)理論基礎(chǔ)知識，熟悉各類傳感器、ECU、執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)、工作原理、可能引發(fā)的故障現(xiàn)象以及各部件的相互關(guān)系等，以利于快速找出問題的主要根源從而進(jìn)行分析。第二，需要了解故障診斷儀中“數(shù)據(jù)流”所表達(dá)的各類傳感器數(shù)據(jù)信息的含義，并熟悉各類“數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)信息的正常值范圍。如對于進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器，經(jīng)常可見三種數(shù)據(jù)單位：kPa、mmHg、mbar，三者之間關(guān)系可通過以下兩個公式進(jìn)行換算：①1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓≈101kPa≈76 mmHg ②1 mbar=100Pa。再如節(jié)氣門位置傳感器，經(jīng)?？梢娙N單位：°、V、%，我們既要了解各個單位間的關(guān)系，也要熟悉各單位數(shù)據(jù)的正常值，以利于對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。以下結(jié)合自身維修教學(xué)實例，探討一下“數(shù)據(jù)流”分析的實際運(yùn)用。

一、 利用“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

連接汽車故障診斷儀，打開點火開關(guān)，不啟動發(fā)動機(jī)，在數(shù)據(jù)操作界面所看到的“數(shù)據(jù)流”信息，即為電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)。由于此時發(fā)動機(jī)尚未啟動，各類數(shù)據(jù)與汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時顯示的數(shù)據(jù)大不一樣，如冷卻液溫度傳感器，其顯示數(shù)值與環(huán)境溫度相當(dāng)，進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的顯示數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值相當(dāng)（101kPa左右）。應(yīng)用實例如下：

實例1：

故障現(xiàn)象：帕薩特B5發(fā)動機(jī)冷啟動困難（教學(xué)實訓(xùn)臺架）。

檢查與判斷：入秋后，溫度下降，電控發(fā)動機(jī)臺架設(shè)備開始出現(xiàn)冷啟動困難，但熱機(jī)后無任何故障現(xiàn)象出現(xiàn)的情況。實習(xí)教研組教師對噴油嘴、燃油泵、繼電器等項目進(jìn)行仔細(xì)檢查，排除油供不足的故障可能性，再對火花塞、配氣相位、點火模塊等項目進(jìn)行檢查，排除點火能量不足的可能。在經(jīng)過多次啟動發(fā)動機(jī)后，沒有發(fā)現(xiàn)“淹缸”現(xiàn)象，故懷疑該故障是由于冷啟動過程中可燃混合氣加濃不足引起，考慮到熱機(jī)啟動正常，最終決定從“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”入手，分析冷機(jī)啟動情況。

采用金德KT600故障診斷儀對B5發(fā)動機(jī)進(jìn)行測試，啟動后無故障碼顯示，讀取“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”，發(fā)現(xiàn)冷卻液溫度顯示數(shù)值為98℃，與環(huán)境溫度（23℃）相差過多，如果發(fā)動機(jī)ECU接收的這個錯誤信號，所形成的初始混合氣濃度必然過低，影響冷啟動。接下來，教師現(xiàn)場用萬用表檢測冷卻液溫度傳感器4號腳與ECU的連接腳，無短路及斷路現(xiàn)象，再檢測傳感器本身，發(fā)現(xiàn)電阻值已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常值，于是更換了一個新的傳感器，啟動發(fā)動機(jī)后，故障排除。

從這個案例可以知道，運(yùn)用故障診斷儀的故障代碼是無法判別所有故障現(xiàn)象的。如上所示，當(dāng)冷卻液溫度傳感器各連接線路正常，由于本身故障，產(chǎn)生信號失真，ECU就無法對其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而導(dǎo)致故障現(xiàn)象的產(chǎn)生，也給維修人員的工作增加了難度，而“靜態(tài)數(shù)據(jù)流”的運(yùn)用，則為整個維修過程提供了較大的幫助。

二、 利用“動態(tài)數(shù)據(jù)流”分析故障

電控發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，故障診斷儀所顯示的“數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)信息，即為“動態(tài)數(shù)據(jù)流”數(shù)據(jù)。由于這個過程受各類實際因素影響，發(fā)動機(jī)只能說是處于一個相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)，各類數(shù)據(jù)信號會在一定范圍內(nèi)波動。如對于帕薩特B5發(fā)動機(jī)，正常的怠速轉(zhuǎn)速信號范圍是820～900rPm，當(dāng)水溫>80℃時，λ信號（氧傳感器）電壓范圍為0.1～0.9V。應(yīng)用實例如下：

實例2：帕薩特B5發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)（教學(xué)實訓(xùn)臺架）。

故障現(xiàn)象：發(fā)動機(jī)實驗臺架經(jīng)過學(xué)生一天的排故訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)，并伴有發(fā)動機(jī)熄火后再次啟動困難情況。

檢查與判斷：首先檢查發(fā)動機(jī)傳感器、執(zhí)行器、ECU之間機(jī)械連接（線束、插件），無異常，檢查發(fā)動機(jī)油壓，無異常（0.25Mpa）。然后將發(fā)動機(jī)熄火、連接上金德KT-600型汽車故障電腦診斷儀使發(fā)動機(jī)處于KOER讀取故障代碼，無代碼，且顯示發(fā)動機(jī)系統(tǒng)正常。懷疑某些故障無法通過故障解碼器顯示，ECU無法記錄，帶著這個思路再次用金德KT-600汽車故障電腦診斷儀讀取大眾車系帕薩特B5車的發(fā)動機(jī)（ANQ）數(shù)據(jù)，進(jìn)入讀測試數(shù)據(jù)塊，輸入組號“002”顯示為：

區(qū)域①：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速800±50/min；區(qū)域②：發(fā)動機(jī)負(fù)荷1.20 ms；區(qū)域③：發(fā)動機(jī)每循環(huán)噴射時間2.05 ms；區(qū)域④：進(jìn)氣質(zhì)量1.7 g/s。

以上實際測量數(shù)據(jù)與正常值（表1）相比較發(fā)現(xiàn)，區(qū)域④進(jìn)氣質(zhì)量值實際測量為1.7 g/s，正常值為2.0～4.0 g/s，數(shù)值明顯過小。

造成進(jìn)氣質(zhì)量過小的原因一般有兩種：

（一） 空氣流量傳感器（MAF）有故障；信號電壓失準(zhǔn)，造成MAF計量進(jìn)氣量有誤。endprint

（二） 空氣流量傳感器（MAF）與進(jìn)氣歧管之間存在泄漏情況；一部分進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸的空氣未被計量輸入發(fā)動機(jī)電腦，造成進(jìn)氣質(zhì)量數(shù)據(jù)失真。

根據(jù)以上故障現(xiàn)象與可能造成故障的原因，首先，從判斷空氣流量傳感器是否有故障存在著手，啟動發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后用萬用表直流擋位（20v）測量發(fā)動機(jī)ECU端13腳插孔（與傳感器MAF5號腳相連）有信號電壓，并且此信號電壓能隨著節(jié)氣門開度的增大而變化，用汽車故障電腦診斷儀讀碼無MAF故障代碼輸出，說明空氣流量傳感器是好的。

接著再檢查空氣流量計至節(jié)氣門部件之間的塑料喉管，無意中晃動塑料喉管時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)怠速有變化，仔細(xì)觀察塑料喉管終于發(fā)現(xiàn)喉管的褶皺處有裂紋存在，所以在晃動塑料喉管時間隙變小，發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)變正常。更換新的進(jìn)氣軟管后啟動發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，再次用汽車故障電腦診斷儀進(jìn)入讀測試數(shù)據(jù)塊，輸入組號“002”顯示為，區(qū)域④進(jìn)氣質(zhì)量值為3.4 g/s在正常范圍，發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)的故障徹底排除。

最后的結(jié)果說明發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)故障，是因為空氣流量計至節(jié)氣門之間的連接塑料喉管破裂，而電噴發(fā)動機(jī)ECU是根據(jù)MAF信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號來計算基本噴油量，也就是說電腦控制“進(jìn)多少氣、配多少油”，這臺發(fā)動機(jī)由于進(jìn)氣系統(tǒng)一部分的空氣質(zhì)量未被MAF計量，產(chǎn)生“多氣少油”情況，使可燃混合氣濃度過稀，引起怠速不穩(wěn)故障現(xiàn)象。

三、 提倡運(yùn)用“數(shù)據(jù)流”分析，進(jìn)行教學(xué)實踐

隨著我國技工教育的飛速發(fā)展及汽車新技術(shù)的運(yùn)用普及，各大職業(yè)院校在電控發(fā)動機(jī)教學(xué)實驗臺架及設(shè)備上都積極地進(jìn)行更新，不斷拉近教學(xué)實踐水平。為了讓學(xué)生更好地學(xué)到他們今后在生產(chǎn)實際中的真本領(lǐng)，建議提倡引入“數(shù)據(jù)流”進(jìn)行故障分析教學(xué)（目前中技學(xué)校汽車專業(yè)教學(xué)大綱無此要求），使學(xué)生掌握更加科學(xué)、合理的定量分析方法，更為準(zhǔn)確的去運(yùn)用和理解汽車運(yùn)行參數(shù)，也能讓廣大教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電控發(fā)動機(jī)故障排除過程中少走很多彎路，減少診斷時間，極大地提高教學(xué)實用性及教學(xué)效率。

運(yùn)用“數(shù)據(jù)流”分析，進(jìn)行教學(xué)實踐，更能促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維，在排除沒有故障代碼顯示的故障時，也能根據(jù)“數(shù)據(jù)流”等檢測手段分析判斷解決問題，進(jìn)一步提高學(xué)生綜合實踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]D·威德爾.《汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與診斷維修》[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

作者簡介：

黃建樂，楊向前，浙江省溫州市，溫州交通技術(shù)學(xué)校。endprint