豐田皇冠轎車發(fā)動機(jī)加速無力的故障分析與排除

楊晨霞天津交通職業(yè)學(xué)院

豐田皇冠轎車發(fā)動機(jī)加速無力的故障分析與排除

楊晨霞
天津交通職業(yè)學(xué)院

本文是針對一輛豐田皇冠轎車，在行駛中出現(xiàn)加速無力的故障現(xiàn)象進(jìn)行的故障分析和排除，具體表現(xiàn)為車輛在行駛過程中，踩下加速踏板，發(fā)動機(jī)加速無力，轉(zhuǎn)速提升慢，結(jié)合故障現(xiàn)象，針對故障產(chǎn)生的可能原因展開詳細(xì)分析，并通過儀器檢測設(shè)備進(jìn)行診斷，通過查詢維修手冊并做數(shù)據(jù)對比，最終找到故障原因并排除故障，簡化了維修流程，為實際生產(chǎn)帶來一定的指導(dǎo)作用。

發(fā)動機(jī)；加速無力；故障分析；診斷排除

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，人們對汽車性能要求的逐步提高，下面以一輛汽車在加速行駛時，出現(xiàn)的發(fā)動機(jī)加速無力的故障進(jìn)行分析和排除介紹。

一、故障現(xiàn)象

一輛豐田皇冠轎車，搭載5GR-FE發(fā)動機(jī)，行駛里程10萬公里，行駛中出現(xiàn)踩下加速踏板，該車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提升較慢，發(fā)動機(jī)加速無力的故障現(xiàn)象。

二、故障原因分析

首先進(jìn)行故障原因分析，一般導(dǎo)致該故障的原因可以從燃油控制系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，電磁噴油器，傳感器信號，排氣管堵塞等幾方面進(jìn)行排查。

1.燃油控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)分兩部分考慮，分別是燃油系統(tǒng)油壓檢查和燃油泵控制電路檢查，首先是燃油系統(tǒng)油壓檢查，導(dǎo)致燃油系統(tǒng)壓力過高或過低都會影響發(fā)動機(jī)的動力性，燃油系統(tǒng)主要通過油泵向整個系統(tǒng)提供壓力，保證足夠供油量，再利用噴油器進(jìn)行噴射供給發(fā)動機(jī)足夠的的油量，如果整個發(fā)動機(jī)的油壓低于正常值時，就會影響發(fā)動機(jī)的正常工作，同時當(dāng)發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)能夠供油，但是不能達(dá)到正常壓力時，發(fā)動機(jī)可以工作，但是它的工作狀態(tài)會受到很大的影響，因此可以從提供燃油的幾個零部件分析，包括提供燃油動力的燃油泵，保證燃油壓力輸送的燃油管路，調(diào)節(jié)燃油壓力的高低，保證燃油系統(tǒng)有一個正常壓力的燃油壓力調(diào)節(jié)器，為整個燃油系統(tǒng)提供潔凈燃油的燃油濾清器，這幾個部件都是燃油系統(tǒng)的主要部件，任何一個出現(xiàn)問題都會影響該系統(tǒng)的正常工作及燃油壓力的高低，進(jìn)一步影響發(fā)動機(jī)的動力性，我們要逐一進(jìn)行分析。第二大部分是燃油泵控制電路，該車油泵控制電路主要采用的是雙速控制模式，油泵繼電器通過EFI主繼電器控制，F(xiàn)C端子由發(fā)動機(jī)電腦直接控制油泵繼電器的閉合，當(dāng)油泵繼電器閉合，油泵就可以運轉(zhuǎn)，但是并沒有直接將油泵繼電器的電供給油泵，而是將油泵繼電器供給了另外一個繼電器-F/PMP，它是油泵的雙速模式繼電器，由發(fā)動機(jī)電腦的FPR端子進(jìn)行控制，主要控制供給油泵的電流大小，來進(jìn)一步控制油泵的轉(zhuǎn)速，當(dāng)燃油系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，燃油系統(tǒng)的供油量也發(fā)生變化，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要一個低的供油量時，為了避免資源浪費，燃油系統(tǒng)的油泵采用低轉(zhuǎn)速運行，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要高的供油量時，燃油系統(tǒng)的油泵采用高轉(zhuǎn)速模式運行，發(fā)動機(jī)通過電腦對油泵的轉(zhuǎn)速模式進(jìn)行控制，來完成供油量的控制。

2.點火系統(tǒng)

該車采用了單缸獨立點火的直接點火系統(tǒng)，每個火花塞都與次級繞組連接，直接將高壓電作用在火花塞上，釋放電火花點燃混合氣，同時電控單元根據(jù)相關(guān)傳感器判定最佳點火時刻，并為每個氣缸輸出點火信號。該系統(tǒng)引起故障的原因主要檢查是否由于該部分故障導(dǎo)致點火高壓低、能量小，點火正時不正確，可以從影響點火系統(tǒng)基本原件的工作狀態(tài)來分析，檢查火花塞和點火線圈。火花塞間隙的變化，以及是否存在積碳都會造成火花塞點火性能下降，當(dāng)火花塞性能下降時導(dǎo)致點火電壓偏低，造成燃燒時間發(fā)生變化，燃燒不充分，影響發(fā)動機(jī)點燃之后的做功時間發(fā)生變化，這樣它的有效做功行程就會縮短，發(fā)動機(jī)動力性就會下降。另外點火線圈的能力下降了也會引起該故障，主要原因是點火線圈老化之后產(chǎn)生點火能量偏低，當(dāng)線圈電阻變大，造成點火能量變低，造成發(fā)動機(jī)動力不足，加速不良。從點火系統(tǒng)的控制原理分析，凡是影響點火時間的傳感器，都是考慮的范圍，例如最主要的爆震傳感器，它是用來修正點火正時的，如果出現(xiàn)故障會把點火時間控制滯后，因為發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的動力性出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)進(jìn)行爆震臨界點的情況下，越接近爆震的時刻發(fā)動機(jī)動力性也越高，當(dāng)該傳感器出現(xiàn)問題時，發(fā)動機(jī)就會將點火提前角推遲，發(fā)動機(jī)動力性就會下降，造成發(fā)動機(jī)在完全點燃進(jìn)行做功時，點火時間相對推后，這樣整個做功行程就減小。

3.電磁噴油器

電磁噴油器的作用是提供形成發(fā)動機(jī)工作所需的可燃混合氣，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要大功率輸出時如果噴油器霧化不良或不能正常工作將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)加速不良故障，因此先對噴油器機(jī)械部分和電路部分進(jìn)行檢查。檢查噴油器電路，起動發(fā)動機(jī)依次對各個噴油器是否工作進(jìn)行檢查，對噴油器電路部分檢查，打開點火開關(guān)，測量電控單元的相應(yīng)端子與車身之間的電壓，應(yīng)該是在9-14V，測量噴油器電阻是否為正常值，如噴油器正常，檢查缺火缸的線束和連接器，檢查噴嘴和連接器之間的線束電阻值判斷線束是否正確，對噴油量、霧化狀態(tài)、滴漏狀態(tài)進(jìn)行檢查，應(yīng)符合正常值，否則說明噴油器損壞。

4.排氣系統(tǒng)

排氣系統(tǒng)排氣管堵塞情況，也會引起此故障，主要由于三元催化轉(zhuǎn)化器積碳原因造成堵塞，造成排氣不暢，此時廢氣大量堆積在發(fā)動機(jī)內(nèi)，新鮮混合氣無法進(jìn)入發(fā)動機(jī)，造成整體動力性下降，主要檢查三元催化器前面的排氣壓力增加，而之后的降低，造成其前后側(cè)壓力差明顯變大，可以判斷是由三元催化器造成的。

此外我們可以檢查氣缸壓力，會造成壓縮的混合氣壓力偏低，造成氣體密度變低，點火之后造成火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档停瑯佑绊懽龉r間。同時其它傳感器信號也會引起該故障，例如氧傳感器、水溫傳感器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器信號及一些開關(guān)信號是否正常。

三、故障排除

針對于該車的故障現(xiàn)象行駛無力，加速不良，故障燈不亮。首先調(diào)取故障碼，無故障碼，然后開始讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)氧傳感器進(jìn)行的燃油修正，一直是在靠近混合氣濃的狀態(tài)修正，這說明噴油量不足，又檢查噴油時間，發(fā)現(xiàn)數(shù)值比較合理，那是什么原因?qū)е聡娪土坎蛔悖治鍪菄娪蛪毫Σ粔?，所以我們先進(jìn)行燃油噴射系統(tǒng)的檢查，該部分的檢查思路是首先排除機(jī)械方面，一般燃油系統(tǒng)正常壓力為250到300kpa，將壓力調(diào)節(jié)器回油管用鉗子夾住，用油壓表檢查壓力是否正常，如果壓力上升，說明油壓調(diào)節(jié)器漏油及系統(tǒng)油路存在堵塞，如果系統(tǒng)壓力過低，則說明油泵沒有正常建立壓力，引起加速無力。對此，應(yīng)先拆檢汽油濾清器，檢查是否堵塞，如有堵塞，應(yīng)更換；如濾清器良好，則應(yīng)檢查電動燃油泵，如果電動燃油泵正常，可以排除并非是機(jī)械部分的故障，而要考慮電動燃油泵控制電路故障，首先檢查繼電器F/PMP工作情況，因為它將直接影響發(fā)動機(jī)在加速過程中能否實現(xiàn)驅(qū)動油泵高轉(zhuǎn)速運行，如果不能則無法提供高速運行下所需的燃油壓力，連接檢測儀進(jìn)行動態(tài)檢測，將檢測儀連接好后打開點火開關(guān)和智能測試儀，按照菜單進(jìn)行操作，正常情況應(yīng)能聽到繼電器工作聲音，反之檢測該繼電器是否損壞，以及檢查其保險絲，從2號發(fā)動機(jī)室繼電器盒和2號接線盒上拆下保險絲并測量保險電阻，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)小于1歐姆，異常則更換，如果正?？梢詸z測其電阻器，在20攝氏度時值應(yīng)為0.30-0.34歐姆。如果都正?？梢詸z查該傳感器與電控單元的連接端子FPR，該端子是負(fù)責(zé)系統(tǒng)形成回路的負(fù)極端子，如果該端子接觸不良將會影響該繼電器正常工作。

按照以上思路進(jìn)行排除，通過檢測發(fā)現(xiàn)燃油壓力在發(fā)動機(jī)怠速運行時正常，但是在加速時檢測發(fā)現(xiàn)燃油壓力不正常，懷疑是燃油泵控制電路出現(xiàn)問題，按照油泵控制電路依次檢測懷疑油泵雙速模式繼電器出現(xiàn)故障，因為當(dāng)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)加速不良故障時，一般不會由于油泵繼電器損壞或故障時，造成工作不良，但是由于油泵雙速模式繼電器故障或者FPR端子出現(xiàn)故障時，對油泵繼電器的雙速模式提供正常的信號進(jìn)行控制時，油泵始終維持最低轉(zhuǎn)速的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要大的供油量時，它無法以高轉(zhuǎn)速方式進(jìn)行供給，油泵無法獲得大電流，也就無法提供所需要的大的油量，使發(fā)動機(jī)無法得到一個好的動力性。經(jīng)檢測儀進(jìn)行動態(tài)檢測判斷其能夠正常工作，后又對其保險進(jìn)行檢查也無發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，最后懷疑是FPR電腦端子出現(xiàn)故障導(dǎo)致無法形成回路，通過檢查發(fā)現(xiàn)端子上針腳接觸不良導(dǎo)致，更換之后故障排除。

以上為豐田皇冠汽車在行駛中出現(xiàn)發(fā)動機(jī)加速無力的故障分析與排除的介紹，通過排除故障認(rèn)為，往往在排除發(fā)動機(jī)故障時如果只是利用一些簡單的方法例如替換法去排故時，往往會降低工作效率，我們應(yīng)該從理論層面詳實的進(jìn)行分析探討，再結(jié)合相應(yīng)的故障診斷儀器進(jìn)行故障排除，這樣可以提高工作效率。

［1］劉新宇.《汽車綜合故障診斷與修復(fù)》.北京：人民郵電出版社.2013年5月.第1版

［2］曹向紅.《汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)》.北京：人民郵電出版社.2013年4月.第1版

［3］王建文.發(fā)動機(jī)動力不足、加速不良的故障探析［J］.學(xué)園.2014年34期