文/李明權(quán)勞模創(chuàng)新工作室(深圳) 楊盛林 易明亮

故障現(xiàn)象

一輛2016款寶馬320Li，搭載B48型發(fā)動機，行駛里程約60000km。車主反映：該車發(fā)動機故障燈偶爾會報警，但其余均正常。

故障診斷與排除

接車后首先確認故障現(xiàn)象，當(dāng)時發(fā)動機故障故障燈未點亮，進行路試也未能重現(xiàn)故障，發(fā)動機怠速、加速、操控等均正常。

用專檢電腦ISID讀取故障記憶，有相關(guān)故障碼118001-混合氣調(diào)節(jié)，汽油混合氣過稀，當(dāng)前不存在(圖1)。查看故障細節(jié)(圖2)和故障碼系統(tǒng)環(huán)境(圖3)發(fā)現(xiàn)，混合氣過稀故障是在熱車怠速時觸發(fā)的。

圖1 故障車內(nèi)存儲的故障碼

混合氣充分燃燒需要精確的空氣與燃油的質(zhì)量混合比，即空燃比。理想空燃比是14.7，即1kg燃油完全燃燒理論上需要消耗14.7kg空氣。在發(fā)動機運行過程中，由于受多種因素的影響，實際空燃比與理論空燃比會有所不同。為此，又引入了過量空氣系數(shù)λ，即實際輸送的空氣量與理論空氣需求量的比值(如圖4)?？諝獠蛔銜r，混合氣過濃，λ小于 1；反之，空氣過量時，混合氣過稀，λ大于1。

當(dāng)故障存在時，空燃比異常，過量空氣系數(shù)λ大于1，混合氣過稀可能的故障原因有：噴油量不足；進氣系統(tǒng)漏氣；發(fā)動機控制模塊DME或傳感器監(jiān)控存在異常。一般混合氣過稀時，發(fā)動機會出現(xiàn)輕微抖動、動力下降，或許車主沒留意到故障發(fā)生時發(fā)動機出現(xiàn)的輕微抖動，為慎重起見，再次與車主溝通，得到的反饋是：他駕齡很長，而且對車輛狀態(tài)很敏感，如果發(fā)動機出現(xiàn)抖動他肯定會察覺，但故障車出現(xiàn)發(fā)動機故障燈點亮故障時，發(fā)動機未出現(xiàn)任何抖動，一切正常。

讀取空氣質(zhì)量、空氣壓力、氧傳感器等數(shù)據(jù)流(圖5)，未發(fā)現(xiàn)異常；執(zhí)行空燃比檢測計劃，進一步檢查空燃比(圖6)，同樣未發(fā)現(xiàn)異常。

圖2 與故障碼118001相關(guān)的詳細信息

圖3 故障碼118001的系統(tǒng)環(huán)境

圖4 不同λ值時發(fā)動機的狀態(tài)

圖5 故障車空氣傳感器數(shù)據(jù)流

圖6 故障車空燃比數(shù)據(jù)

用煙霧測試儀的“TEST”檔對進氣系統(tǒng)進行檢查，浮球位置穩(wěn)定后與正常的同款發(fā)動機進行對比，未發(fā)現(xiàn)異常；用smoke檔對進氣系統(tǒng)進行檢漏，也未發(fā)現(xiàn)異常。

檢查車輛集成等級為F020-16-07-506，為了排除車輛軟件問題，對車輛進行編程設(shè)碼。編程后反復(fù)試車，未重現(xiàn)故障。至此，只好先暫時交車，并讓車主隨時留意。

過了幾天該車再次進店檢修，車主反映發(fā)動機故障依然偶發(fā)報警，故障碼依舊為“當(dāng)前不存在”。檢查該車油箱排氣閥的索引號為“04”，但最新的零件索引號已改為“06”(圖7)。油箱通風(fēng)閥的作用是通過吹洗空氣使活性炭過濾器再生。從圖8所示的燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以看出，通過活性炭過濾器吸入的吹洗空氣與碳氫化合物一起被壓縮后，再輸送給發(fā)動機。在斷電狀態(tài)下，油箱通風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，因此在發(fā)動機靜止?fàn)顟B(tài)時燃油蒸汽不會從活性炭過濾器進入進氣管，但在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，系統(tǒng)根據(jù)活性炭的負載情況適時打開通風(fēng)閥，將通過活性炭過濾器吸入的吹洗空氣與碳氫化合物(HC)一起加濃，然后將吹洗空氣供給發(fā)動機進行燃燒。

圖7 最新的油箱通風(fēng)閥零件索引號

圖8 故障車型燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

油箱排氣閥打開時，炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽會被吹進進氣系統(tǒng)，混合氣應(yīng)該出現(xiàn)過濃情況，但是，如果炭罐中沒有燃油蒸汽，此時進氣系統(tǒng)中的空氣會過量，混合氣反而會出現(xiàn)過稀情況。搞清楚這種邏輯關(guān)系后，我們決定用內(nèi)窺鏡檢查油箱排氣閥，通過檢查發(fā)現(xiàn)，排氣閥的閥門已經(jīng)斷裂(圖9)。拆解油箱排氣閥，確實已經(jīng)損壞。更換全新的油箱排氣閥后交車，一周后電話回訪，客戶反饋故障未再出現(xiàn)，該車故障被徹底排除。

圖9 故障車上的油箱排氣閥閥門斷裂

維修小結(jié)

本案例中，由于故障車上的油箱排氣閥門斷裂，造成進氣系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣，從而導(dǎo)致混合氣過稀，進而觸發(fā)發(fā)動機故障燈報警。由于是偶發(fā)性故障，再加上故障點太過隱蔽，致使故障診斷過程并不順利。

通過本案例可以看出，在診斷混合氣異常引發(fā)的故障時，應(yīng)充分理解混合氣形成的原理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對進氣、排氣、曲軸通風(fēng)、燃油供給、燃油箱排氣等系統(tǒng)進行全面分析和檢查。另外，燃油箱排氣系統(tǒng)故障不但會導(dǎo)致混合氣過濃，也會導(dǎo)致混合氣過稀。

專家點評

李明權(quán)

與發(fā)動機空燃比相關(guān)的故障診斷，從來都不是一個簡單的過程，也就是我們俗稱的軟性故障。因為故障原因常常不是某一個傳感器或者執(zhí)行器，而往往是多種多樣的。與之相對應(yīng)的硬性故障，如水溫傳感器之類的，則相對簡單很多。

通過該案例可以看出，作者對過量空氣系數(shù)λ以及發(fā)動機空燃比的理解十分透徹，并能靈活地用于汽車維修實踐。在以往的案例中，炭罐電磁閥如果出現(xiàn)了不能關(guān)閉(即直通了)，往往會導(dǎo)致混合氣過濃，因為電磁閥不受電腦占空比的控制，導(dǎo)致系統(tǒng)吸入了過多的燃油蒸汽，這樣分析確實沒錯，但是發(fā)動機運行了比較長的時間以后，情況就可能發(fā)生改變。本案例中，燃油蒸汽排放系統(tǒng)出現(xiàn)故障，燃油蒸汽不受電腦控制地進入混合氣內(nèi)，使得一段時間內(nèi)的混合氣變濃，由于燃油蒸氣產(chǎn)生的速度沒有那么快，一段時間以后，從炭罐中吸入的蒸汽中燃油的比例越來越低，主要是空氣，使得進入發(fā)動機中的混合氣過稀。

在實際維修中，大家很容易搞混λ大小于混合氣濃稀之間的關(guān)系，筆者也一樣，也經(jīng)歷過經(jīng)常搞混的階段，直到搞清楚了“λ”的確切含義是“過量空氣系數(shù)”，表示的是空氣過量的程度，記住這一點就不會再搞混了。λ值越大，說明空氣過量的程度越大，混合氣越稀。當(dāng)然，如果還是記不住，建議直接記三個字“大1稀”。