故障现象:一辆2004年生产的上海大众帕萨特B5轿车,装配BFF2.0L发动机,搭载手动变速器,行驶里程13万km。客户反映发动机冷起动后行驶约500m,发动机在怠速状态下出现抖动现象,而且严重时会熄火。出现故障时踩下加速踏板,使发动机处于高速运转,然后松开加速踏板,发动机就运转平稳,抖动现象消失。客户还反映发动机在冷起动时,能顺利起动,而且怠速运转平稳,没有出现抖动。
检查分析:首先使用上海大众专用车辆诊断仪VAS5051B,查询发动机控制单元中是否有故障,结果没有发现故障。起动发动机并怠速运转,大约5min后,发动机开始出现抖动,踩下加速踏板使发动机转速提高到2500r/min,再松开加速踏板,发现发动机抖动现象消失,故障确实与客户描述一致。
根据以往维修该车型发动机冷车抖动的经验,多数情况是由于进气门处积炭过多导致。而该车冷车起动正常,暂时不考虑积炭的原因。如果燃油泵故障导致压力过低,发动机抖动时踩下加速踏板,发动机转速也不会上升。如果点火线圈存在故障,在发动机电控系统中会储存“点火系统控制电路”故障。
该车的故障要点是起动后过一段时间出现抖动,应考虑到与修正信号有关的传感器。修正点火的是爆燃传感器,如果该传感器信号不正确,不会出现严重抖动甚至熄火现象。修正喷油的传感器较多,主要与氧传感器、冷却液温度传感器有关系。初步分析造成该故障的原因可能是混合气过浓或过稀导致。
考虑到客户反映该故障出现在冷车,将点火开关关闭并等待发动机温度下降后再检查。发动机起动后运转平稳,5min后,发动机出现抖动。再次连接VAS5051B检查发动机控制单元,还是没有出现故障存储。选择读取测量数据块功能,查看发动机抖动时的数据。以下数据的排列是按照VAS5051B屏幕上的显示顺序。
001显示组:
发动机转速:720~800r/min
冷却液温度:94°
短期燃油修正量:-23%
002显示组:
发动机转速:720~800r/min
发动机负荷:27%
喷油脉宽:4.8ms
空气流量:4.8g/s
003显示组:
发动机转速:720~800r/min
空气流量:4.8g/s
节气门开度:5.5%
033显示组:
短期燃油修正量:-23%
前氧传感器电压:1.54V
后氧传感器电压:0.025V
从以上数据可以看出发动机控制单元通过增加节气门开度,使发动机进入更多的空气。空气量增加就使喷油脉宽加大,喷油与空气都增加最终的结果是使发动机的转速提高,而提高的发动机转速弥补了抖动时降低的发动机转速,同时发动机的负荷也随着加大。
短期燃油修正量为-23%,表明氧传感器检测到混合气过浓,发动机控制单元通过减少喷油脉宽使空燃比接近理论空燃比。而后氧传感器的电压是0.025V,表明发动机混合气过稀,与前氧传感器检测的混合气相反,可能是有一个氧传感器出现故障。
拆下冷却液罐,拔掉前氧传感器的插头,起动发动机等待一段时间没有出现抖动现象,查看发动机的数据如下:
001显示组:
发动机转速:760r/min
冷却液温度:95°
短期燃油修正量:0%
002显示组:
发动机转速:760r/min
发动机负荷:20%(www.daowen.com)
喷油脉宽:3.7ms
空气流量:3.5g/s
003显示组:
发动机转速:760r/min
空气流量:3.5g/s
节气门开度:4.3%
033显示组:
短期燃油修正量:0%
前氧传感器电压:1.56V
后氧传感器电压:0.035V
前氧传感器可能损坏,更换前氧传感器后起动发动机并运转一段时间,发动机没有出现抖动,说明前氧传感器损坏。更换前氧传感器后发动机的数据如下:
001显示组:
发动机转速:760r/min
冷却液温度:93°
短期燃油修正量:4.7%
002显示组:
发动机转速:720~800r/min
发动机负荷:15%
喷油脉宽:3.4ms
空气流量:2.7g/s
003显示组:
发动机转速:760r/min
空气流量:2.7g/s
节气门开度:3.5%
033显示组:
短期燃油修正量:2.3%
前氧传感器电压:1.54V
后氧传感器电压:0.11V
故障排除:更换前氧传感器。
总结分析:引起发动机抖动并熄火的原因很多,排除该车故障时首先想到的是进气门处积炭、燃油压力及点火线圈,根据故障现象认为不是由进气门于积炭、燃油压力及点火系统导致的。然后考虑到与修正信号有关,与修正喷油的数据是氧传感器的短期燃油修正,根据短期燃油修正得知混合气过浓,根据后氧传感器的电压得知混合气过稀。两者的数据矛盾,拔掉前氧传感器插头,没有出现故障,判断为前氧传感器存在故障,更换前氧传感器,确认故障消失。遇到类似故障可以通过短期燃油修正与后氧传感器的电压进行比较。
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