1.个别缸喷油器堵塞造成各缸喷油不均衡的故障现象
①怠速非常不稳。
②加速迟缓。
③动力下降。
在冷起动后或重新热起动后的开环控制期间情况稍好,一旦燃油反馈控制系统进入闭环控制,症状就变得显著。
用示波器检测氧传感器,检测发动机在2500r/min和其他稳定转速下的氧传感器波形,以检查燃油反馈控制系统。氧传感器在所有的转速、负荷下都显示了严重的杂波(见图2-24)。
波形故障分析:
严重的杂波表明排气氧含量不均衡或存在缺火。这些杂波彻底毁坏了燃油反馈控制系统对混合气的控制能力。
通常可以采用排除其他故障可能性的方法(即排除法)来判定喷油不均衡。包括用示波器检查、判断点火系统和气缸压缩压力以排除其可能性;用人为加浓或配合其他仪器等方法排除真空泄漏的可能性。总之,对于多点喷射式发动机,如果没有点火不良、压缩泄漏、真空泄漏问题引起的缺火,则可假定是喷射不均衡引起的缺火。
此例中,进一步检查了上述点火、压缩、真空的各方面情况,结果表明可以排除这些方面问题的可能性。因此,判断为喷油器损坏。
还应注意到,上述“在冷起动后或重新热起动后的开环控制期间情况稍好”,这进一步说明了有个别缸喷油器存在堵塞问题。这是因为,在当时情况下,喷油脉宽稍长,加浓了混合气,多少起到一些补偿作用。
当更换了好的喷油器后,故障现象消失,波形恢复正常。
2.间歇性点火系统缺火故障
图2-25所示为发动机在2500r/min时的氧传感器波形。波形反映出点火系统存在间歇缺火故障。波形两边部分显示正常,但波形中段严重的杂波显示燃烧极不正常甚至缺火。
3.氧传感器配合喷油脉宽检查分析
图2-26所示为发动机在2500r/min时的氧传感器波形和喷油脉宽波形。
图2-24 个别缸喷油器堵塞造成各缸喷油不均衡时的氧传感器信号电压波形
图2-25 间歇性点火系统缺火故障波形
图2-26 氧传感器配合喷油脉宽波形
氧传感器波形显示为不正常的持续浓混合气信号(上边波形),而微机控制系统能正确地发出较短的喷油脉宽指令(下边波形,正常应为5ms)试图使混合气变稀。两个波形的关系是正确的负反馈关系。这说明故障不在燃料反馈控制系统,可能是燃油压力过高或喷油器存在漏油等原因。(www.xing528.com)
若氧传感器波形显示为不正常的持续稀混合气信号(低电压),而微机控制系统能发出较长的喷油脉宽指令(例如6ms),这两个波形的关系也是正确的负反馈关系。这同样说明故障不在燃油反馈控制系统,可能是燃油压力过低或喷油器存在堵塞等原因。
图2-27所示为发动机在2500r/min时的氧传感器波形和喷油脉宽波形(浓氧传感器信号,长喷油脉宽信号)。
氧传感器波形显示为不正常的持续浓混合气信号(上边波形),而微机控制系统正在发出的却仍然是要加浓混合气的较长的喷油脉宽指令(下边波形,正常应为5ms),即两个波形的关系出现方向性错误。这说明故障存在于燃油反馈控制系统内部,例如可能是微机控制系统接收了错误的进气流量信号或错误的发动机冷却液温度信号等原因。
4.进气真空泄漏
图2-28所示为发动机在2500r/min时的氧传感器波形。故障为个别气缸的进气歧管真空泄漏。
图2-27 浓氧传感器信号配合喷油脉宽波形
图2-28 进气真空泄漏波形
真空泄漏使混合气过稀,每当真空泄漏的气缸排气时,氧传感器就产生一个低电压尖峰。一系列的低电压尖峰在波形中形成了严重的杂波。
而平均电压高达536mV则可解释为:当氧传感器向微机控制系统反馈低电压信号时,燃油反馈控制系统使气缸内的混合气立即加浓,排气时氧传感器对此反映为高电压信号。这说明燃油反馈控制系统的反应是正确的。
5.氧传感器良好与损坏的波形比较
图2-29所示为良好的氧传感器波形与损坏的氧传感器波形叠加比较。
振幅大的波形表示良好者,振幅小的表示损坏者。
损坏的氧传感器波形表明,燃油反馈控制系统的正常运行受到了严重的抑制。但从其波形中的“稍浓、稍稀”振动来分析,燃油反馈控制系统一旦接收到正确的氧传感器反馈信号是有控制空燃比能力的。
由于损坏的氧传感器的反应速率迟缓限制了浓稀转换次数,使混合气空燃比超出了三元催化转化器要求的范围,故此时排放指标恶化。图中良好的氧传感器波形反映的是更换了氧传感器之后的情况。
6.氧传感器波形在电控汽车故障检修中的应用总结
上述几例显示了在部分发动机故障中氧传感器信号的反映情况,或显示了故障维修前后的波形对比情况以及叙述了对波形的分析。
随着汽车排放法规的不断严格和汽车控制技术、汽车维修检测技术的相应发展,使得汽车上增加了许多传感器和诊断传感器故障的仪器。
因此,采用波形分析方法检测发动机故障有了更大的必要性和可能性。其中,由于氧传感器本身所具有的特殊作用,故对氧传感器的波形检测和分析对于汽车维修有着更重要的意义。
图2-29 氧传感器好坏的波形比较
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