電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)的探究與運用

摘 要：隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的深入發(fā)展和人工智能的不斷突破，汽車電子化程度不斷提升，作為汽車核心的發(fā)動機采用的電控系統(tǒng)也變得日益復雜。電控發(fā)動機所涉及眾多傳感器、執(zhí)行元件及高度復雜的電子控制單元（ECU）用以提升汽車的整體性能，為汽車發(fā)展注入了新動力，但汽車發(fā)動機電子化程度加深的同時也給維修人員帶來了新的挑戰(zhàn)。本文將對電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)層面進行探究，并運用電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)解決常見發(fā)動機故障維修實例，總結(jié)故障診斷方法，為汽車電控發(fā)動機維修人員提供一些值得借鑒的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動機 故障診斷方法 常見故障

1 汽車電控發(fā)動機概述

電控發(fā)動機即發(fā)動機電子控制系統(tǒng)，是保證發(fā)動機穩(wěn)定工作，維持汽車平穩(wěn)行駛的關(guān)鍵。發(fā)動機電子控制系統(tǒng)主要包括電控燃油噴射系統(tǒng)、電控怠速控制系統(tǒng)、電控點火系統(tǒng)、電控排放控制系統(tǒng)、電控輔助控制系統(tǒng)及隨車自診斷系統(tǒng)，其中電控燃油噴射系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)三部分組成，而為了滿足汽車的性能，需要各電子控制系統(tǒng)相互配合工作。汽車電控發(fā)動機工作的基本原理則是利用各種傳感器對發(fā)動機的狀態(tài)進行檢測，經(jīng)電控發(fā)動機的核心控制元件ECU中的CPU接收傳感器信號、計算、處理、發(fā)出指令控制執(zhí)行元件完成動作，使發(fā)動機在不同的工況下均能獲得合適的混合氣當量比，以滿足汽車達到合適的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。

2 汽車電控發(fā)動機的故障特點及常見類型

2.1 故障特點

汽車發(fā)動機對其本身的故障有一定的預警提示功能，讓故障診斷流程上能夠取得一定優(yōu)化，結(jié)合檢測方法對故障進行處理，總體上整個故障診斷流程相對容易。但汽車電控發(fā)動機內(nèi)部大部分是對外部高溫或高濕環(huán)境較為敏感的電路系統(tǒng)，且電控技術(shù)更新?lián)Q代快，對維修人員在電控運行原理和維修技術(shù)層面也有較高的要求。這就決定了汽車電控發(fā)動機具有整體故障診斷流程相對容易、外部環(huán)境影響因子大、對維修技術(shù)人員技術(shù)水平與學習能力要求較高的故障特性。

2.2 常見故障類型

電控發(fā)動機外部環(huán)境影響因子大的故障特性決定了其在使用過程中常有線路故障、電子元件壽命有限及擊穿的問題存在。這三類問題作為汽車電控發(fā)動機的常見故障，其中線路故障主要包括腐蝕、接觸不良、顛簸部位脫落等，而元件壽命的長短與是否會被擊穿和使用環(huán)境更為息息相關(guān)。比如發(fā)動機若長時間處于高溫狀態(tài)下或長時間不進行深度清潔，高溫會加速電子元件的老化，灰塵會進入電子元件內(nèi)部影響其性能，縮短其使用壽命，并且某個元件的故障或發(fā)動機長時間過熱會使得其中的電子元件容易出現(xiàn)過熱或電壓過大的情況，在達到一定程度時就會出現(xiàn)元件擊穿故障。所以針對這三類常見故障維修人員需要先從線路故障入手，再進一步排除可能的電子元件故障。

2.3 故障檢測方法

2.3.1 隨車自診斷系統(tǒng)

現(xiàn)如今，汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)都有自檢功能，即隨車自診斷系統(tǒng)，它能在汽車行駛過程中持續(xù)監(jiān)測各電子控制系統(tǒng)的工作狀況，能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內(nèi)部的隨機存儲器中，并通過汽車儀表上的故障指示燈將故障顯示出來。自診斷功能所反饋的信息并不能全面、精準的指出故障位置，一般只做初步的診斷和參考，具體故障原因還需深入檢測[1]。

2.3.2 儀器診斷方式

儀器診斷方式是在隨車自診斷系統(tǒng)的基礎上實施的故障檢測方法。上文所述，隨車自診斷系統(tǒng)能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內(nèi)部的隨機存儲器中，并通過汽車儀表上的故障指示燈將部分的故障顯示出來，但并不能全面、精準的指出故障位置，所以需要儀器加以診斷，通過汽車故障診斷儀接入自診斷系統(tǒng)的OBD接口，從中讀取隨機存儲器存儲的故障代碼及實時監(jiān)測發(fā)動機運行情況，通過解讀故障代碼、數(shù)據(jù)流監(jiān)測、動作測試等方式來縮小故障范圍，再通過汽車專用萬用表、示波器等儀器來精確故障位置。儀器診斷方式是最為便捷的診斷方式，精準度較高的同時可以在不拆卸汽車零部件的情況下查找故障點，避免了維修工作時出現(xiàn)對故障車輛的二次損傷。

2.3.3 人工診斷方式

人工診斷的主要方式在于直觀診斷法，通過“問、聽、看、聞、摸、試”等方法來掌握故障現(xiàn)象，配合自診斷系統(tǒng)、儀器診斷明確故障點，再使用汽車專用萬用表、示波器等儀器進行檢測并排除故障。儀器診斷的方式優(yōu)點在于便捷、高效，但在發(fā)生特殊的發(fā)動機故障情況下，無法做出較好的應對，例如有些執(zhí)行元件的故障一般使用數(shù)據(jù)流的監(jiān)測、動作測試等方式，需配合人工的甄別和檢測，即便通過儀器的使用能有效進行故障的診斷，但每個儀器自身所針對的故障類型有限，如果僅使用電子儀器對汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)進行檢查，那么必定會消耗大量的時間與人力成本。因此，作為傳統(tǒng)診斷故障的人工診斷方法，能有效彌補汽車自我診斷系統(tǒng)及企業(yè)診斷系統(tǒng)在電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷過程中的短板[2]。

3 汽車電控發(fā)動機常見故障維修與案例分析

3.1 汽車電控發(fā)動機常見故障維修

汽車電控發(fā)動機常見故障主要包括發(fā)動機怠速不穩(wěn)、發(fā)動機加速無力、發(fā)動機無法啟動等。其中發(fā)動機無法啟動故障的檢修應結(jié)合故障現(xiàn)象排除起動機和蓄電池故障，若無故障則進一步排查電控發(fā)動機無法啟動的故障原因。結(jié)合故障現(xiàn)象和相關(guān)檢修知識借助故障診斷儀從點火系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)及電控部分入手排故，對發(fā)動機進行點火測試并對點火裝置進行相關(guān)檢測，同時對發(fā)動機進氣管道連接處進行認真檢查防止出現(xiàn)連接不暢造成的內(nèi)部壓力泄露的情況，另外還應對燃油壓力、燃油泵及噴油器信號等進行進一步檢查以分析確定發(fā)動機無法啟動的具體原因，并針對問題一一排除解決故障。

發(fā)動機怠速不穩(wěn)主要是由于燃油系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)存在故障造成的怠速不穩(wěn)。燃油系統(tǒng)故障的主要原因包括噴油器故障和燃油系統(tǒng)壓力不足，而造成進氣系統(tǒng)故障的主要原因包括進氣閥門泄漏，或連接不暢和怠速閥開度不符合實際情況。首先，針對噴油器故障可以通過觀察噴油器是否堵塞或滴漏的現(xiàn)象，若有則對其進行清潔或更換。若測得燃油系統(tǒng)壓力不足則需清理燃油濾清器或進行燃油泵安全閥彈簧的更換，以保證油濾網(wǎng)通暢且汽油有足夠能量釋放。其次，針對進氣系統(tǒng)故障，應安裝進氣流量傳感器對內(nèi)部空氣密度進行監(jiān)測并根據(jù)情況清理節(jié)氣門和進氣道保證進氣通暢，以穩(wěn)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速。

發(fā)動機加速無力常發(fā)生在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速階段時，排氣管發(fā)出“突突”聲，具體情況表現(xiàn)為踩加速踏板時發(fā)動機提速慢或轉(zhuǎn)速下降[3]。其根本性原因在于混合氣濃度失衡、點火性能和密封性出現(xiàn)問題。因此一方面需要對點火裝置進行對于跳火電壓和點火正時檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題即對點火系統(tǒng)進行維修，進行點火正時的調(diào)整、清潔或更換點火裝置以穩(wěn)定點火電壓；再測量各缸高壓線的電阻數(shù)據(jù)，對各缸火花塞進行檢修，保證點火裝置的可靠性。另一方面，需要檢查進氣管的真空度及漏氣情況，對進氣歧管壓力傳感器（MAP）和節(jié)氣門位置傳感器（TPS）進行電壓波形監(jiān)測，若其波形數(shù)據(jù)與實際加速情況不符則應對其進行更換；同時對廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）的工況和加速時混合氣濃度進行檢測，對比標準制定解決方案以排除發(fā)動機加速無力的故障。

3.2 汽車電控發(fā)動機故障診斷與排除案例分析

3.2.1 發(fā)動機無法啟動故障

故障車輛為2012款1.6L排量的豐田卡羅拉，發(fā)動機型號為1ZR，故障現(xiàn)象為起動機初步判斷完好，油、電充足，發(fā)動機卻無法正常起動。故障診斷與維修流程如圖1。

如圖1所示，通過診斷儀器的檢測就能很好的反饋出故障點，最終更換ECU連接器，重新連接接地線，汽車正常啟動，故障得以排除。通過上述診斷與維修過程可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機無法啟動故障所涉及的因素較多，故障排除較為繁瑣，需要有維修經(jīng)驗和清晰的診斷思路，所以在應對復雜故障時，如果能夠遵循一些故障診斷的基本原則，就可以彌補經(jīng)驗上的缺失，幫助我們明確診斷思路。

3.2.2 發(fā)動機怠速不穩(wěn)

故障車輛為桑塔納2000GSI型轎車，故障現(xiàn)象為發(fā)動機怠速不穩(wěn)，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速過高，時常處于900r/min-1000r/min。故障診斷與維修流程如圖2所示。

因為故障車輛怠速轉(zhuǎn)速未出現(xiàn)低于基本怠速設定，所以可以排除油氣泄露的基本情況。如圖2所示，最后更換噴油器后重新著車，怠速穩(wěn)定在750r/min，故障排除。發(fā)動機怠速不穩(wěn)的故障原因還有很多，而圖2所示故障與圖1所示故障的本質(zhì)區(qū)別在于，發(fā)動機怠速不穩(wěn)的故障原因較多是由汽車的基本參數(shù)錯誤和執(zhí)行元件工作不良所引起的，沒有出現(xiàn)很明顯的系統(tǒng)部件損壞，這時儀器診斷所能作為的/f24Kdk2TMinW9R0vzVcjvxS8Zygci/DUZp7MJ6MTIg=依據(jù)較少，需要依賴人工的檢測與甄別，才能準確、迅速的找到故障點。

3.2.3 發(fā)動機加速無力

故障車輛為豐田皇冠3.0轎車，故障現(xiàn)象為發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速不到3000r/min，減速后怠速不穩(wěn)，再次加速時伴隨有抖動現(xiàn)象。故障診斷與維修流程如圖3所示。

發(fā)動機加速無力其根本性原因主要在于混合氣濃度失衡、點火性能和密封性出現(xiàn)問題，如圖3所示，最后調(diào)整及更換節(jié)氣門位置傳感器后，故障消失。通過檢測排放的情況可以反映出混合氣濃度的情況，這是針對混合氣濃度判斷的常用方法，值得一提的是，通過尾氣分析儀檢測排放情況也可以反饋出混合氣濃度是否失衡，不同的檢測儀器可以達到相同的效果，要求維修人員熟練使用相關(guān)儀器，相互配合驗證，達到更加效率、準確的維修水平。

4 電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)的挑戰(zhàn)與展望

隨著電控系統(tǒng)的不斷升級和復雜化，電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，故障診斷需要更加精準和高效，以適應快速變化的故障類型和位置。其次，維修技術(shù)需要更加先進和智能化，以提高維修質(zhì)量和效率。此外，還需要加強維修人員的技術(shù)培訓和知識儲備，提高他們應對復雜故障的能力。在迎接挑戰(zhàn)的同時也希望電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)將朝著更加智能化、自動化的方向發(fā)展。通過引入先進的傳感器、控制器和通信技術(shù)，實現(xiàn)對發(fā)動機系統(tǒng)的實時監(jiān)測和遠程控制。同時，借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對發(fā)動機故障進行預測和分析，提前預防故障的發(fā)生。此外，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)也將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，需要不斷創(chuàng)新和完善。

5 結(jié)語

電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)是汽車維修行業(yè)的重要組成部分，對于提高汽車維修水平和服務質(zhì)量具有重要意義。通過深入探究電控發(fā)動機故障診斷與維修技術(shù)的應用和探究，可以為汽車維修行業(yè)的發(fā)展提供新的思路和方法，推動行業(yè)技術(shù)水平的不斷提升。同時，也需要加強維修人員的技術(shù)培訓和知識儲備，提高他們的綜合素質(zhì)和應對復雜故障的能力。

參考文獻：

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[2]劉瑞芬，趙明.汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷與維修技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機與配件，2023（04）：76-78.

[3]吳雅坤.電控發(fā)動機的檢修方法及常見故障的排除[J].時代汽車，2023（17）：145-147.