畢業設計題目:尾氣排放超標故障診斷

(1.)進氣系統不順暢

(2.)發動機有積碳

(3.)氣缸磨損

(4.)三元催化器失效

(5.)氧感測失控等

通過測量缸壓,六個缸氣缸壓力都在13.6以上,證明發動機密封性沒問題。然後測量汽油壓力,汽油壓力在3.6mpa,熄火後很長時間壓力都沒有下降,證明汽油泵良好,汽油管路沒有泄壓,油壓調節器正常。再檢查真空系統,發現該車真空管老化風華,手一碰就變成粉末狀,於是拿來一捆真空管,按照長度剪好,先換上新的真空管(無論真空和尾氣臭有沒有關係,反正管子是不行了,先換了再說)。出去試車,儘管以前加速很好,但是換了真空管後感覺加速明顯更加線性,車主也覺得加速比以前ok。但是到車尾部一聞,尾氣還是一如既往的非常臭。所以我初步斷定是點火系統和電控系統這一塊出問題了。

故障診斷方案設計

檢查如下項目:

(1)檢查點火系統:點火系統缺火或點火能量不足,容易造成混合氣體燃燒不充分

(2)檢查電控系統感測器和電腦(pcm):兩著有故障都可以導致混合氣體過於濃密和稀疏

(3)檢查三元催化器是否存有故障

(4)檢查氧感測器是否存在問題:

(5)檢查空氣流量計

(6)檢查節氣門開度

(7)檢查發電機電壓

按照常規思維,hc超標無非就是混合器沒燒乾淨,因為汽油本身就是碳氫分子結構,燃燒乾淨後變成水h2o和co2,沒有少乾淨就變成hc,又或者是混合器過濃,多餘的汽油沒有燃燒充分被排除。插上5054檢測儀,讀取故障碼,發現沒有故障碼。沒有故障碼不代表沒有故障,再讀取數據流。發動機轉速800轉水溫90度,氧感測數據在3.6%至-3.6%之間跳動,跳動頻率很快,氧感測器應該沒有問題。

在測量到第二組數據時,發現空氣流量計數據偏大,大約是5.2g/s,拆下空氣流量計,發現熱絲上有很多雜質污垢,用化油器清洗劑清洗乾淨後再裝上,數據為4.4g/s,按說也是在合理範圍內,但是和別的車一對比,別的車怠速為3.3g/s,說明這個車的空氣流量數據偏上限,因為在轉速固定的情況下發動機的進氣量也是固定的,空氣流量計如果誤報空氣量大,那么ecu就會根據空氣流量計多報的數據噴油,導致混合器過濃。從另一台2.4的車上拆過來一個空氣流量計,裝到這個車上後發現數據還是沒有改變,所以暫時不能斷定一定是空氣流量計的問題。但是可以肯定的是空氣流量數據肯定有問題,所以也導致了噴油時間偏長,別的車子的噴油時間為2.7ms。圖(3)中紅色圈圈中的數據就是懷疑有問題的數據。

再看節氣門開度,2.4%,數據不算大,但是一般節氣門乾淨的話數據大概是2.1%,不管有沒有直接關係,先洗乾淨,然後做匹配和強制將擋。匹配是01-04-060  ,強制降檔是01-04-063踩油門。整完之後試車,除了急加速稍微好點之外,還是老樣子,沒什麼改善。

既然尾氣不好,點火肯定是要懷疑的。按照從簡單到複雜的過程,先拆火花塞。拆除火花塞之後發現火花塞頭部發黑,且有積碳依附在電極上,用鼻子一聞,還有一股淡淡的沒有燒掉的汽油味。於是換上一個新的火花塞,火花塞裝好後插上分缸線試車,發現一缸的分缸線和缸蓋之間會跳火,典型的漏電,拿上一根新的分缸線,裝上後車主自己試車,其他沒什麼改善,但是原來加速偶爾聳車毛病倒是好了,也算是個意外收穫吧。為了進一步確定點火是良好,拆除一個火花塞連著缸線跳過,火花“啪啪”的,跟閃電似的,這樣點火這塊就等於是排除了。

點火排除以後,就要檢查排氣了,斷開排氣管中段,用電筒往裡照,發現三元催化部分右邊一根黑黑的,左邊一根灰白的,問車主是否三元催化換過,他說左邊那根換過。右邊黑的用不了了,重新換上一根之後出去試車回來後再聞排氣管味道,味道小了不少,但是還是臭。仔細想想會不會是左邊那根用了一段時間,長期被“毒氣”熏的也有問題,於是就把排氣管清洗一邊。

點火和排氣監控這一塊已經排除了,那接下來就是進氣了。起初打算把進氣歧管拆掉手工清洗足洗了一個半小時,之間排氣管內黑色液體嘩嘩的往外冒,但是始終沒有變成清水的跡象,這說明進氣系統(氣門座和進氣管路)有嚴重的積碳,免拆清洗溶解了一部分的積碳,但是可能積碳太厚了,光靠免拆清洗是清洗不徹底的,無奈之下決定還是拆進氣歧管。拆掉后里面有一層積碳,非常厚,清洗乾淨給轉換軸上黃油,保證其轉動靈活。

將所有東西裝回去之後,發車,感覺發動機聲音清脆多了,但是一聞尾氣,還是臭。這就奇怪了,進氣搞了,點火也搞了,排氣也搞了,那問題出在哪裡呢?

是我把問題鎖定在了空氣流量計的讀數上,之前講過,發動機某工況的進氣量是固定的,那為什麼同樣一個空氣流量計,裝別的車上市3.3g/s,而這台車卻在4以上呢,既然不是空氣流量計的問題,那會是什麼問題呢?再往上推究,那就要從空氣流量計的原理說起。空氣流量計就是一個通電會發熱的熱絲,空氣經過熱絲會帶走熱絲的熱量,熱量被帶走之後為了維持熱絲的熱度就會對熱絲補充電流。進氣量大,帶走的熱量就多,需要補充的電流就多。反之進氣量少,帶走的熱量少,補充的電流就少。而補充的電流會經過一個惠斯通電橋,電橋中有一個電阻是用來測量補充電流的,補充的電流大,經過這電阻後產生的電壓就高,補充的電流小,經過這個電阻產生的電壓就低,而這個電阻端電壓的變化會引起整個惠斯通電橋兩端電壓的變化,ecu就是根據這個電壓的變化來判斷實際進了多少空氣。既然把空氣流量計的原理說明白了,那就應該知道空氣流量計的計算空氣是利用什麼,很簡單——電流!於是我想到了發電機。