佳美轎車排放系統(tǒng)故障的判斷與排除

    一輛豐田V6佳美小轎車，裝配1MZ-FE發(fā)動機，因發(fā)動機故障燈亮，前來我公司修理，維修人員用元征X431電腦解碼儀進行故障碼檢測，檢測結果故障代碼含義為空氣流量傳感器信號短路或斷路。由于維修人員的草率，沒有認真分析發(fā)動機故障原因，輕信電腦解碼儀診斷的結果，更換了空氣流量傳感器，將EFI保險絲撥下20秒后插回，清除故障碼，起動發(fā)動機，故障燈沒有再亮，感覺發(fā)動機故障已經(jīng)排除了。將車輛交于客戶出廠。
    車輛行駛不到兩天，該車又因發(fā)動機故障燈亮，再次進公司修理，由于發(fā)動機故障燈的再次亮起，說明上次維修過程中，沒有將發(fā)動機電控部分的故障根源真正找到。很可能因某個傳感器信號誤差,激活ECU產(chǎn)生故障代碼。對該車進行認真檢查，首先在發(fā)動機怠速工況下，不開啟空調(diào)系統(tǒng)，發(fā)動機水溫在85℃時，測量尾氣成份，測量結果，HC為600PPM、CO為4％，顯然尾氣超標。但加速時排氣管并沒有明顯的黑煙，再次讀取故障碼內(nèi)容含義時發(fā)現(xiàn)除了空氣流量傳感器信號不良外，多了一項故障代碼含義為：節(jié)氣門位置傳感器信號短路或斷路。保留故障代碼，進行路試，試車過程中，發(fā)動機怠速穩(wěn)定性較差，輸出功率一般，“臨床”反映不太明顯。路試后，用元征X431電腦檢測儀對該車發(fā)動機進行數(shù)據(jù)流觀察，怠速工況時數(shù)據(jù)流如下：發(fā)動機轉(zhuǎn)速 634RPM；點火提前角 25.5DEG；進氣溫度 69℃；空氣質(zhì)量流量 2.66GM/S；節(jié)氣門位置傳感器開度 18.4％。從數(shù)據(jù)流來看，顯然節(jié)氣門位置傳感器信號不正確，由于節(jié)氣門位置傳感器信號(負荷信號)不正確，導致點火提前角也不正確。ECU誤認為是發(fā)動機進入低、中速工況，將點火正時提前。再由于節(jié)氣門位置傳感器信號具有修正噴油量作用，18。4％的節(jié)氣門開度在怠速工況下，必然增加怠速工況下的噴油量，進入汽缸的可燃混合氣變濃。所以，在怠速工況下，尾氣必然超標。
    為了確認節(jié)氣門是否處于關閉狀態(tài)，我們進行節(jié)氣門拉線回位的檢查、節(jié)氣門有無卡滯的檢查、節(jié)氣門位置傳感器至發(fā)動機ECU線路的檢查及節(jié)氣門體有無污染的檢查，綜合檢查結果均正常。那么節(jié)氣門位置傳感器為什么在全關閉的情況下，居然有18。4％的開度？維修人員決定對節(jié)氣門位置傳感器進行測量檢查。拆下節(jié)氣門位置傳感器，此傳感器是帶怠速觸點的4P結構，首先用萬用表檢查怠速觸點，輕轉(zhuǎn)節(jié)氣門閥，怠速觸點能斷開與閉合，觸點無接觸不良現(xiàn)象，接著再測量電源端與地端電阻值為4.98K歐。輕轉(zhuǎn)節(jié)氣門閥，測量可變電位器中心信號端與地端及電源端的電阻值能隨節(jié)氣門閥轉(zhuǎn)角變化而變化，線性變化良好。難道節(jié)氣門位置傳感器真的沒有問題嗎？筆者決定再仔細檢測一次，在測量節(jié)氣門位置傳感器電源端腳與地端腳這間的電阻過程中，將萬用表表棒輕壓傳感器的引線針腳，此時出現(xiàn)了一個很反常的現(xiàn)象，電阻值由4.98K歐轉(zhuǎn)變成12.5K歐，再進一步施加表棒對引線針腳的壓力，電阻值呈現(xiàn)無窮大！故障源頭終于凸現(xiàn)水面。經(jīng)過分析，造成此故障原因是因為滑動電位器的碳膜開裂引起電阻值變化無常，由于它的開裂導致電阻值變大，由ECU提供的5V電壓經(jīng)此可變電阻分壓后，產(chǎn)生誤差電壓信號，此電壓信號經(jīng)ECU的A/D電路轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生錯誤控制數(shù)碼信號經(jīng)ECU內(nèi)部處理后去控制發(fā)動機的各個執(zhí)行機構，引起了發(fā)動機工作粗暴，同時造成ECU對空氣質(zhì)量流量信號判斷的干擾，因此將會在ECU隨機存貯器中存貯錯誤代碼。體現(xiàn)在發(fā)動機怠速工況下時，節(jié)氣門開度為18.4％的錯誤信號。
    更換節(jié)氣門位置傳感器后，進行清除故障碼。啟動發(fā)動機，同樣在怠速工況下觀察發(fā)動機數(shù)據(jù)流為：發(fā)動機轉(zhuǎn)速 753RPM；點火提前角11.5DEG；進氣溫度44℃；空氣質(zhì)量流量 3.16GM/S；節(jié)氣門位置傳感器開度 5.9％。從數(shù)據(jù)流來看，節(jié)氣門閥的18.4％開度降低為5.9％的開度，點火提前角也推遲至11.5DEG，均屬正常。進一步證明了節(jié)氣門位置傳感器的損壞。測量尾氣：CO為0.15％；HC為66PPM。經(jīng)路試，發(fā)動機怠速平穩(wěn)、加速順暢、功率有明顯提高。一切正常，故障排除。