汽车电喷发动机怠速时混合气过稀原因解析

造成混合气过稀的原因较多，包括汽车排放控制系统故障、燃油系统故障、进气系统故障等，在进气系统故障中又包括机械部分和电控部分。汽车排放控制系统中CANP、PCV、AIR、EGR、TWC和氧传感器故障都有可能导致混合气过稀，使发动机出现怠速稳定性变差、游车和加速迟缓等故障。应重点检查发动机进气系统的密封性、排放控制系统性能，如EGR阀是否密封；二次空气喷射的电磁阀是否密封；强制通风的PCV阀在怠速和小负荷时开启角度是否过大等；点火系工作情况；发动机气缸的密封性；发动机工作温度是否正常；所有的附件是否关闭。

因汽车排放控制系统故障造成混合气过稀的原因综述如下。

1.氧传感器故障会造成混合气过稀

（1）氧传感器触头被积炭污染 触头本体上缝隙或孔隙被汽油和机油中的硫、磷、积炭严重污染堵塞，使其无法感知到尾气中的氧含量，造成氧传感器输出的电压信号变化缓慢，怠速时喷油脉宽在2.5ms左右变化，发动机转速也随之变化。氧传感器触头严重污染还会造成输出的电压信号过高，氧传感器输出电压在0.1～0.9V间变动，使控制单元误认为混合气过浓。将怠速时的喷油脉宽调到额定最低值，导致混合气过稀，使混合气燃烧质量变差，造成发动机动力不足，引发怠速抖动，四缸发动机怠速在850～900r/min间波动。更换氧传感器，或清除氧传感器上的污染物或积炭后故障排除。

（2）氧传感器自身故障 氧传感器自身发生故障大多数时间表现为输出电压过低，如氧传感器对地短路等。

2.PCV阀开启角度过大

曲轴箱强制通风装置进的气体没有经过空气流量传感器计量，所以如果怠速和小负荷时PCV阀开启角度过大，会造成混合气过稀，并因此导致发动机怠速运转不平稳，参见图6-1。

3.炭罐清污电磁阀关闭不严

炭罐清污电磁阀（CANP）开始工作的条件是发动机冷却液温度75℃以上，发动机转速1500r/min以上。在怠速时CANP不应开启，如冷天怠速时CANP开启，EVAP炭罐开始换气，就会导致混合气过稀，使混合气燃烧质量变差。

暖机后怠速时拔下CANP通向EVAP的真空软管，用手指堵住。应感觉不到真空吸力，发动机2000r/min拔下真空软管，用手指堵住。应能感觉真空吸力，说明CANP工作正常，否则必须更换。

在炎热的夏季燃油箱内燃油蒸发量大，发动机起动后如炭罐清污电磁阀始终处于开启状态，则会造成混合气过浓，导致间歇性熄火，立即起动会因混合气过浓无法起动。

在冬季燃油箱内燃油蒸发量小，发动机起动后如炭罐电磁阀始终处于开启状态，则会造成混合气过稀。

4.炭罐空气滤清器堵塞

为了环保，电喷发动机燃油箱盖上没有空气阀和真空阀。燃油箱内部和外界大气的平衡靠炭罐的空气滤清器保证。如果炭罐的空气滤清器堵塞，燃油箱内随着油料的消耗，就会产生真空度。发动机工作时，在燃油箱外的大气压，和燃油泵集滤器处的真空度两方面共同作用下，燃油箱底被吸起，集滤器进油口部分被挡住，供油量减少，造成混合气过稀。

出现这种故障后，冷车起动正常，热车后至少要连续起动3次，才能发动。行驶中排气系统经常“放炮”，如不及时更换炭罐，会损坏消声器。

5.燃油流量过少

图6-1 PCV阀开启角度

a）怠速和小负荷时 b）大负荷时

（1）燃油滤清器堵塞 燃油滤清器堵塞，不降低燃油压力，但会降低燃油流量。所以应按规定定时更换燃油滤清器。燃油滤清器是否堵塞用燃油压力的检测方法无法查出。在进行燃油压力和燃油流量同步检测时，节气门开大后燃油流量没有明显上升，说明燃油滤清器堵塞，应及时换新滤清器。更换时需注意装配方向。

（2）喷油器端部堵塞 喷油器端部积炭过多（从外观看喷油器发黑），会使喷油量减少（堵塞严重时会使喷油量减少1/2），导致混合气过稀。喷油器端部堵塞会造成行驶正常，但一收节气门就熄火（混合气过稀）。喷油器端部堵塞还会导致发动机起动性能恶化，怠速粗暴、抖动，动力性下降，油耗增加等故障。在维修发动机怠速抖动故障时，许多维修人员都是选择首先清洗喷油器，喷油器端部堵塞是造成发动机怠速抖动最常见的原因之一。

喷油器端部堵塞造成喷油量明显减少，进入闭环控制后，控制单元根据氧传感器的信号会调宽喷油脉宽，所以喷油器端部堵塞时读数据流，怠速喷油脉宽可达5ms。

6.怠速燃油压力过低

造成怠速燃油压力过低的原因有燃油集滤器、燃油泵和燃油压力调节器三个方面。

（1）应定时清洗燃油箱 汽车必须定时清洗燃油箱，否则燃油集滤器堵塞会造成燃油压力过低。

（2）导致燃油压力过低的原因 燃油泵过热烧蚀变形或磨损造成燃油压力过低，打开燃油箱盖，在发动机工作时听燃油泵工作的声音，如有变形或磨损造成的噪声，必须更换燃油泵。

检测怠速时的燃油压力，如燃油压力过低，应进一步检查燃油泵和燃油压力调节器。因为燃油压力是由燃油泵和燃油压力调节器共同控制的。

用夹子夹住回油管，燃油压力可恢复正常，则应更换燃油压力调节器。如燃油压力还是过低，检查集滤器是否堵塞，燃油泵是否过热变形。

1）燃油箱过脏会导致集滤器堵塞，导致燃油泵供油不足，润滑和冷却不良（燃油泵靠汽油润滑和冷却），造成燃油泵过热烧蚀变形或磨损。

2）如集滤器没有堵塞，进一步检查燃油泵至燃油箱出油口之间的软管有无泄漏，如有泄漏，会造成燃油压力明显降低。

3）燃油表一到红区必须及时加油，但是因到了红区后汽车还能行驶，所以许多人有到了红区继续行驶的经历。其实这是得不偿失的。燃油箱缺油，造成燃油压力下降，混合气过稀，进入闭环控制后，氧传感器为了达到理想的空燃比，就必须加大喷油脉宽，重新加油后，燃油压力已经恢复正常，可是控制单元里仍留有以前的记忆，加大的喷油脉宽并没有回到正常值。燃油箱再一次缺油，造成燃油压力下降，氧传感器为了达到理想的空燃比，会再次加大喷油脉宽。反复下去就会导致混合气过浓，怠速不稳，排气呛人，有硫磺的臭味。燃油箱经常缺油，还会造成燃油泵因缺乏燃油润滑、冷却的保护而变形、磨损，导致燃油压力下降。必须更换燃油泵，才能排除故障。所以燃油表一到红区必须及时加油。

（3）燃油压力调节器密封不良的检测 燃油压力调节器密封不良会造成怠速燃油压力和大负荷燃油压力过低，发动机工作时燃油泵工作的声音正常，但各种负荷燃油压力都过低，说明燃油压力调节器密封不良，必须更换。燃油压力调节器的结构见图6-2。

图6-2 燃油压力调节器结构

燃油压力调节器密封不良故障的检测方法：

1）熄火后拔下燃油压力调节器回油管，如滴漏油说明燃油压力调节器密封不良。(www.xing528.com)

2）如大负荷时燃油压力过低，用夹子夹住回油管后，大负荷时燃油压力恢复正常，说明燃油压力调节器密封不良。两种情况都必须更换新的燃油压力调节器。

7.进气系统外部密封不良

（1）进气歧管垫泄漏 进气系统密封不良中最常见的是进气歧管垫密封不良。此处密封不良使没有经过空气流量传感器计量的空气直接进入进气系统，使混合气过稀，造成发动机动力不足，导致怠速发抖，加速不良。用一根橡胶软管一边贴近耳朵，另一边贴着进气歧管垫，沿边旋转检测，可以迅速找到漏气处。也可以用机油壶向可能泄漏的部位喷射机油，如机油被吸入，说明此处发生泄漏。进气系统泄漏较严重时行驶中放松加速踏板就熄火。

使用涡轮增压的发动机，如使用不当，早上不怠速运转（热天需怠速运转3min，冷天需怠速运转5min，使涡轮增压系统在行驶前得到充分润滑）以保证涡轮增压系统的润滑；长时间行驶后不怠速运转，使涡轮增压系统的高温迟迟降不下来，会造成进气歧管垫密封不良。所以正常行驶后应怠速运转几分钟，以保证涡轮增压系统的正常冷却。

（2）涡轮增压的发动机进气歧管垫泄漏故障的诊断

1）涡轮增压的发动机进气歧管处需用冷却液冷却，如进气歧管垫密封不良，冷却液进入排气系统后会污染氧传感器和TWC。但进气歧管垫、气缸垫和排气歧管垫都是一次性的，打开后必须更换。为了慎重起见，可拆下火花塞或氧传感器进行验证。火花塞如电极发白（冷却液结晶体的颜色），没有烧蚀（火花塞电极发白并且烧蚀则说明燃烧温度过高）；氧传感器触头发白，都说明进气歧管垫密封不良。

2）用听诊器或橡胶管延进气歧管垫边缘听一圈，密封不良处可以清楚地听到泄气声。

3）使用涡轮增压的发动机进气歧管垫密封不良，会造成冷却液和机油混和，最后又传入燃烧室，不仅使燃烧质量下降，导致氧传感器和TWC的污染，而且冷却液的大量流失，还会导致发动机温度过高。所以进气歧管垫密封不良必须更换。

4）上游和下游的氧传感器触头发白，汽车没有高速，说明冷却液进入排气系统，冷却液中的硅可使三元催化转化器受到污染而堵塞，导致排气不畅。

（3）空气滤清器和节气门之间的皱纹管密封不良 空气滤清器和节气门之间的皱纹管是进气系统容易出现密封不良的另一个地方。导致皱纹管处密封不良的原因有：

1）皱纹管卡子紧固力矩不够。

2）皱纹管卡子处漏装密封垫。

3）皱纹管上有裂纹。

8.进气系统内部泄漏

发动机进气系统内部泄漏主要是指节气门或旁通空气道关闭不严。

1）进气系统内部泄漏会造成充气系数增加，发动机怠速在标准转速和略高于标准转速之间漂移，行驶正常，放松加速踏板就熄火，但不会造成怠速抖动。

2）节气门处有较多积炭时，每天第一次踩加速踏板时会略感发沉。

9.传感器信号失准

发动机电控系统分析空气流量传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、发动机冷却液温度传感器、氧传感器等的信号，通过对喷油脉宽的调节，来控制空燃比。如果传感器发生故障，会造成混合气过浓或过稀。

例如，冷车时排气管冒黑烟，热车后不冒黑烟，说明故障出在开环系统的传感器上。如在熄火后分别逐个拔下传感器的端子，然后重新起动发动机，如拔下空气流量传感器端子后，控制单元进入失效保护，用节气门位置传感器和发动机转速传感器的信号替代空气流量传感器的信号，此时排气管若不冒黑烟，说明空气流量传感器信号失准，应更换空气流量传感器。同样如拔下发动机冷却液温度传感器，控制单元进入失效保护，用进气温度传感器的信号替代冷却液温度传感器的信号，此时排气管若不冒黑烟，说明冷却液温度传感器的信号失准，应更换冷却液温度传感器。

如冷车时排气管不冒黑烟，热车后冒黑烟，说明故障在闭环系统的传感器，即氧传感器输出的信号有误，如氧传感器上端的空气孔没有被泥巴堵塞，传感器前端的排气管也密封良好，则说明氧传感器自身有故障，应更换氧传感器。

下面列举几例可能导致混合气过稀的传感器方面的故障。

热膜式和热丝式空气流量传感器（MAF）以恒定的电压作用在电阻两端，使电阻发热，其温度由电路控制，保持恒定。控制单元根据热膜或热丝中流过电流的大小判断进气量的多少，从而决定喷油量的多少，以适应不同工况的需要。

检测时用故障诊断仪读取数据流，待发动机冷却液温度达到85℃时，通过数据流检查怠速时的空气流量和节气门开度。以帕萨特为例：怠速时的空气流量应为2～4g/s，节气门开度应为0°～5°。如节气门开度在5°以内，而怠速时的空气流量明显>4g/s，节气门开度没变，进气量是不可能增大的，所以只有一种可能，就是MAF的信号失准。

如使用的是热丝式和热膜式MAF，MAF线束和端子又均良好，应检查热丝式和热膜式MAF是否被废气返流的积炭污染。污染会形成隔热层，使电阻温差变化减慢，所需的电流变小；读取数据流，怠速时的空气流量明显<2g/s，导致MAF输出信号过低。控制单元据此确定的喷油脉宽减小，混合气就会过稀。由于积炭是逐步形成的，进入闭环控制后氧传感器根据废气中的氧含量，反馈给控制单元信息，控制单元据此加大喷油脉宽。维修时如将MAF拆下来清洗，清洗后没有隔热层，但控制单元在此前已将喷油脉宽加大，所以清洗后会造成混合气过浓，然后经过10～15天的重新学习才能达到理想空燃比。而在学习期间燃油消耗明显加大。

在热车状态下，拆下空气滤清器滤芯，用化油器清洗剂直接喷射到热丝或热膜上，在热车状态下就车清洗，即可排除故障，又可以骗过控制单元，不用重新学习。

使用空气流量传感器的发动机进气系统发生泄漏，部分未经计量的空气直接进入燃烧室，导致混合气过稀。检测时将泄漏探测喷剂直接喷在可能发生泄漏的部位，如进气系统确实发生泄漏，探测喷剂将同未经计量的空气一起被吸入，进入燃烧室，降低了混合气的燃烧性能，导致发动机转速降低。

10.氧传感器信号失准

氧传感器加热器损坏，使其调节频率变慢，会导致混合气过浓。同时氧传感器对正极短路或传感器触头被积炭污染也会导致混合气过稀。

1）氧传感器是否对正极短路，对正极短路后，会造成输出的电压信号过高，导致控制单元误认为混合气过浓，而减少喷油脉宽，造成混合气过稀。

2）氧传感器触头被积炭污染，氧传感器无法接触尾气中的氧离子，输出的电压信号过高，导致控制单元误认为混合气过浓，而减少喷油脉宽，造成混合气过稀。

11.混合气过稀的特征

过量空气系数α＞1.15时为混合气过稀。

现象：混合气过稀，燃烧过慢，延续到下个循环进气门开启时还在燃烧，所以出现进气管回火（进气门开启时还在燃烧），排气管“放炮”（到了排气管时还在燃烧），严重时能损坏消声器，并导致发动机怠速抖动、油耗高，而且发动机提速慢。