一汽馬自達6轎車發動機故障2例

  案例1

  一輛2007年產一汽馬自達6 2.0 L轎車,搭載5速手/自一體式自動變速器, 行駛裡程為3.1萬 km。用戶反映車輛在正常行駛過程中儀表板上的發動機故障警告燈點亮報警,但發動機怠速及加速性能未受影響,車輛行駛正常。用戶稱該車在15天前曾經進站維修過一次,當時維修人員將故障碼清除後試車故障未再出現,便將車輛交付用戶。但當車輛使用一段時間後,發動機故障警告燈再次點亮。

  圖1

  接車後,筆者連接故障診斷義WDS對發動機控制系統進行檢測,設備顯示瞭故障碼ldquo;P0420mdash;mdash;三元催化反應效率低rdquo;。查閱維修手冊可知,PCM監測前、後氧傳感器的信號電壓值,並計算其曲線>0.5 V次數的比率,如果比率低於標準值5.5,則判定為三元催化反應器效率下降。導致該故障碼出現的原因包括前氧傳感器(圖1)故障、後氧傳感器故障(圖2)、三元催化反應器損壞、PCM損壞及發動機工作狀況不良。

  圖2

  筆者決定首先檢查前、後氧傳感器。於是先利用故障診斷儀觀察瞭發動機控制系統相關數據流(表1)。

  表1

  從以上數值變化情況看,氧傳感器輸出信號正常,可以確定發動機控制系統基本正常。之後筆者又檢查瞭前、後氧傳感器響應混合氣的變化情況。人為加減油門,前氧傳感器信號在3.35 mA~325mu;A之間變動,後氧傳感器信號在0.5~0.7 V變化,反復3次測試,均變化一致。前、後氧傳感器信號數值隨混合氣變化能夠及時響應,表明其工作正常。

  既然前、後氧傳感器工作正常,那麼會不會是三元催化反應器本身的問題呢?如果前氧傳感器信號電壓>0.5V的次數與後氧>0.5V的次數之比ge;5.5,表明三元催化反應器工作正常。經過長時間觀察後氧傳感器的信號電壓發現,在發動機怠速運轉時,有時變化幅度比較平穩,保持在約0.2 V;偶爾也會在0.2~0.6 V變化,約持續10 s。正常情況下,後氧傳感器的信號電壓曲線較平直且低於0.2 V。根據對該車三元催化反應器的檢查情況看,筆者初步判定三元催化反應器的轉化效率差。為瞭進一步確定三元催化反應器工作是否正常,筆者決定利用發動機廢氣分析儀對發動機的廢氣排放進行檢測。經利用5氣體廢氣分析儀對發動機怠速工況時的廢氣排放進行檢測,其數值如(表2)所示。

  表2

  根據測量結果可知,CO的排放量達到0.324 百分比 ,表明三元催化反應器沒有發揮作用。

  隨後筆者對三元催化反應器進行瞭檢查。經仔細觀察其外觀,可以確定外部無損傷。為瞭確定三元催化反應器內部觸媒的性能,筆者利用紅外測溫儀測量 瞭三元催化器進氣口與排氣口溫度,幾乎相等,可以確定三元催化反應器失效(對於該款車而言,正常車輛在發動機長時間怠速運轉時,三元催化反應器的出口溫度約為270 ℃,進口溫度約為240 ℃)。

  更換三元催化反應器後,再次利用廢氣分析儀對發動機廢氣排放進行檢測,廢氣排放恢復正常,長時間監測後氧傳感器信號,變化幅度正常,故障排除。

  總結:此車的行駛裡程較少,三元催化反應器卻提前損壞,可以判定該車應該是長期添加劣質汽油,使得三元催化反應器早期ldquo;中毒rdquo;失效。在診斷該車的故障時,後氧傳感器信號電壓曲線的變化幅度不明顯,因此還不足以確定三元催化反應器失效,這就需要借助其他輔助手段,如三元催化反應器前後溫差值、廢氣排放值共同確診。另外,對於新款車與老款車,PCM在監測三元催化反應器效率方面的工作原理基本相同,但也稍有區別。老款車前後氧傳感器使用的是普通氧傳感器,PCM監測前後氧傳感器信號電壓變化曲線>0.5 V次數的比率,如果比率>5.5,則認為三元催化反應器工作正常。新款車前氧傳感器使用的是新型寬帶氧傳感器,PCM需要將電流信號轉換成電壓值進行監測。

  案例2

  一輛2003年產一汽馬自達6 2.3 L轎車,裝備4速手/自一體自動變速器,行駛裡程為20萬 km。用戶反映該車發動機故障警告燈點亮報警,車輛行駛基本正常,隻是有時加速排氣管ldquo;突突rdquo;作響。此故障已經存在1個月瞭,之前在其他維修站檢修過,但沒有查出具體故障點。

  根據該車的故障癥狀,筆者先對發動機進行瞭基本的外觀檢查。經仔細觀察,未發現相關真空管、線束插頭脫落,發動機運轉平穩,原地加速正常,但發動機運轉聲音較大。之後連接故障診斷儀對發動機控制系統進行檢測,設備顯示故障碼ldquo;P0012mdash;mdash;實際氣門正時延遲rdquo;。查閱維修手冊可知,當發動機轉速低於4 000 r/min且在正常工作溫度下時,如果實際的氣門正時比目標正時延遲超過5 deg;,延遲時間超過5 s,PCM便會判定可變氣門正時系統存在故障。筆者隨後又利用故障診斷儀讀取瞭發動機控制系統的相關數據(表3)。

  表3

  經過對觀察到的數據流進行分析,筆者懷疑發動機可變氣門正時系統的確存在氣門正時延遲的現象。

  根據我們維修該系列轎車的經驗判定,一般導致該車出現此種故障的可能原因包括可變氣門正時執行器故障mdash;mdash;卡滯、OCV閥(圖3)卡滯、PCM與OCV閥之間線路故障及PCM故障。

  圖3

  我們決定首先檢測OCV閥及其相關線束。根據相關電路圖可知,W線色針腳與主繼電器連接,電源電壓為12V(正常);BR\Y線色針腳與PCM-2E針腳導通,測量結果也沒有問題。筆者利用萬用表測量瞭OCV閥插頭。筆者使用主動測試功能測量OCV閥時,打開氣門室上蓋,拆下OCV閥,打開點火開關進入資料記錄器

  圖4

  選中ldquo;VTDUTY1rdquo; (進氣凸輪軸指令循環信號)調整信號輸出(12.5百分比~96.5百分比)之間變化,隨之可以看到OCV閥中間閥芯隨之變動。檢查結果說明OCV閥動作良好。

  圖5

  在完成上述檢查後,筆者反復轉動曲軸2圈後檢查執行器上的標記,發現標記已經錯位(圖4、圖5)。經拆下測試後,向油孔內吹入壓縮氣,執行機構沒有動作(正常應為對油孔吹入壓縮空氣,執行機構可以動作到最大延遲位置或最大提前位置)。更換可變氣門執行器,由於執行器已卡滯,導致氣門正時超差。於是筆者便對執行器進行瞭更換,並重新校對正時。著車後觀察數據流發現,目標值0deg;、實際值0deg;、冷卻液溫度為98 ℃及發動機轉速為710 r/min。從發動機怠速運轉上看,系統一切正常。對可變執行器主動測試時,當輸出信號達到90百分比時,可變氣門正時目標值與差值絲毫不變化,怠速依然平穩。正常情況:當調整信號達到60百分比時以上時,發動機轉速下降,抖動明顯直至熄火。

  那麼會不會是執行器卡滯呢?但以上因素均已排除,OCV閥隻要動作,壓力油應註入執行器中,難道油道堵塞?(在發動機前蓋中有濾油網,作用是防止雜質進入執行器中)這種情況非常少見。使用壓縮空氣清潔,可以確認油道通暢。

  潤滑油路徑:機油泵rarr;主油道rarr;鏈條張緊器rarr;前蓋油道rarr;缸蓋rarr;OCV閥rarr;執行器。

  在保證安全的前提下:起動發動機(不點火)。正常情況下,可以看到缸蓋油孔出油。此車起動時油孔出油極少,由此懷疑油壓不足連接油壓表,正常溫度下測量值為0.35 MPa(3 000 r/min)、正常值應為0.4~0.6 MPa(3 000 r/min),顯然,機油壓力低於標準值,說明可變正時系統正常。無足夠的壓力油提供,致使執行器不動作。根據我們維修該車的經驗,當機油壓力低時,有可能是機油泵受損。一旦潤滑系統出現泄油情況,會導致主軸承磨損。

  經過分析和檢查,未發現有明顯軸瓦過度磨損現象,此車保養正常,首先更換機油泵,再次測量機油壓力值達到標準,對執行器做主動測試,一切正常。

  總結:此車機油壓力較低,但沒有達到報警的程度,在分析和檢查時有些疏忽。

(黃森)

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