汽车发动机怠速不稳定案例分析

故障现象：一辆桑塔纳2000GSi乘用车，其发动机怠速不稳；急加速时进气管回火，转速提升缓慢。

故障诊断：首先起动发动机，使冷却液温度达80℃，然后用金德K6检测仪（下称检测仪）检测，发现其电控单元型号为330907404A 1.8L R4/2V MOTR HS D02，其编码为08001。调取发动机系统故障码，显示为65536无故障记忆。接着读取该车动态数据流。

001组显示的数据为：怠速转速760～800r/min，发动机负荷（曲轴每转喷油时间）2.25～2.35ms，节气门开度3°，点火提前角-11.25°～-9°。

002组显示的数据为：怠速转速800r/min，发动机负荷2.25～2.3ms，空气质量流量3.75g/s。

006组显示的数据为：怠速转速760r/min，怠速控制0.7%，混合气λ-16.4%～20.5%，点火提前角-12°～-9°。

根据维修手册中有关参考值，以上数据除了混合气λ超标外，其余均在标准范围内。但是在热机怠速时，发动机负荷显得有点大，是什么造成了混合气λ超标呢？混合气过浓的原因有：

①冷却液温度传感器故障。

②进气温度传感器故障。

③空气流量传感器故障。

④节气门开度过大。

⑤氧传感器故障。

动态数据流能够帮助找到故障原因，但发动机电控单元在判断某元器件是否出了故障时，只有当该件出现短路、断路及其信号数值超差时才会储存有关故障码。例如冷却液温度传感器有故障时，虽然实际冷却液温度为90℃，该传感器有可能提供30℃的信号，此时发动机ECU便会加大喷油量，造成混合气过浓，甚至发动机热机难起动的现象。因此不能仅凭数据流来确诊故障，还需要进一步测试以确定故障确切部位。接着又进一步测量了冷却液温度传感器及进气温度传感器，正常。对于空气流量传感器和氧传感器，进行了波形测试，获得下列波形。

①发动机怠速时的波形（见图1-21）。从该波形中看出，该空气流量传感器在发动机怠速时波形变化平缓。

图1-21 故障车发动机怠速时空气流量传感器的信号波形

②发动机加速时的波形（见图1-22）。从该波形上看出，在发动机加速时其波形变化较慢。(https://www.xing528.com)

图1-22 故障车发动机加速时空气流量传感器的信号波形

图1-23 发动机怠速时空气流量传感器正常的信号波形

将以上两种波形与正常的波形进行比较。

在发动机怠速时，正常波形（见图1-23）的幅值变化要大一些，而且其平均电压要低一些，表明在怠速时其进气量小。

在进气管波动效应的影响下，在发动机加速时正常波形（见图1-24）是快速变化的，振动幅值也较大，而有故障的空气流量传感器波形的振动幅值较小，输至发动机电控单元的平均电压高，使发动机电控单元判断的进气量大于实际进气量，从而使喷油时间变长，混合气较浓。氧传感器根据接收到的信号判断混合气过浓，超过其调整界限，而在动态数据流中显示出来。从这例故障中能够看出，虽然无故障码，但空气流量传感器确实坏了，它的故障原因是所测空气流量大于实际空气流量，但是信号电压值还在规定的范围内。

图1-24 发动机在正常状态下加速时，空气流量传感器正常的信号波形

另外还测试了氧传感器的波形（见图1-25），发现该波形正常。

图1-25 氧传感器的信号波形

更换空气流量传感器后，再次进行动态数据测试，发现在怠速时，其质量流量为2.77g/s，发动机负荷为1.75ms，此时发动机加速有力，发动机转速对节气门开度有较快的响应，上述故障现象消失。

但当换上新的空气流量传感器后，查询故障码时，检测仪却显示空气流量传感器G70开路或短路。为此重新检查其线路，没有发现问题，重新装上旧的空气流量传感器，并用检测仪进行检测，检测仪显示无故障码。最后怀疑新的空气流量传感器有问题，于是要求配件商重新更换一个，再用检测仪进行故障查询，显示无故障码。从中也得出一个启示，新的配件未必就是好的，在做过充分检查的基础上，要相信自己。