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一汽大众迈腾行驶中偶尔熄火


  焦建刚(本刊专家委员会委员)现任济南鲁鹰丰田汽车销售服务有限公司总工程师,山东交通学院客座教授。曾任博世山东培训基地主任,对当代汽车故障诊断以及电子控制系统波形有较深入的研究。著有《现代汽车电子控制系统波形分析》一书。

  文/山东 苏霆 焦建刚

  故障现象

  一辆2007款迈腾,发动机型号为AXZ,排量为3.2L,该车行驶中偶发熄火,油耗高。

  故障诊断与排除

  首先询问车主,得知该车经多方面维修,也曾经进行了节气门体的替换,但故障始终未能排除。故障无规律出现,会突然熄火,但感觉加速性能还可以。

  经初步检查,发现该车启动性能良好,但启动后发动机转速波动严重,原地急加速迟缓。回到怠速后,转速会下降到350r/min,如不踩下加速踏板,发动机有时候会熄火,无法正常工作,需要反复加油几次,发动机方能怠速稳定,同时闻到比较难闻的气味。

  连接K T 6 0 0检测仪读取故障码,存在故障码“P310B 12555低燃油压力调节,燃油压力超出规定”。清除故障码后着车,再次读取故障码没有出现。读取数据流,得到组1的数据,见表1。

  一汽大众迈腾行驶中偶尔熄火图片1

  一汽大众迈腾行驶中偶尔熄火图片2

  根据测得的数据,其中明显异常的是进气量,达到了9.89g/s,远远高于2.8~3.8g/s的正常数据范围,同时点火提前角延迟到0.735°,喷油量在2.30ms,λ值调节减少喷油量到了-23%,综合以上数据,说明该车存在进气量信号过大、喷油量过多的情况,但此时发动机的转速却依旧维持在标准怠速800r/min。按照以转矩控制的发动机控制系统工作原理,当发动机怠速工况工作时,汽缸内混合汽燃烧所做的功只用来克服发动机机械系统的运行阻力,所需的进气量、喷油量并不大,而此时的各项数据都明显较大,究竟是什么原因导致这样的进气量?进入汽缸的空气是否有这样大的量?是否存在某系统或某缸工作不良,导致正常的进气量与相应的燃油量无法正常做功,以致电脑不得不提高进气量、增大喷油量来做出输出功率补偿呢?虽然从数据上看空气流量计信号明显偏大,但也不能盲目更换零件,而且鉴于该车属于进口版本,零件比较特殊,也无法进行替换,因此还是应当从常规的检查作业出发。

  首先对节气门进行清洗,匹配后装复试车,但故障依旧。接下来拆检所有火花塞,发现火花塞的电极部分均严重发黑,其中两个火花塞的电极已经被积炭完全糊死,因此怀疑这两个汽缸存在工作不良的情况。更换六只原厂火花塞后试车,怠速熄火的故障依旧,此时外围的故障基本排除了。

  笔者认为下一步重点就是检测空气流量计信号的准确性,为了确定其是否存在异常,断开空气流量计插头使系统进入备用模式,此时发动机工作状态稳定,也没有“突突”的声音了。读到如图1所示的故障码,说明电脑已经检测到空气流量计插头断开的情况并启用了备用功能,这由组2的数据进行了验证(见表2)。

  从组2 数据可以看出, 断开空气流量计插头后,进气量数据显示为363.76g/s,喷油量降低到1.53ms,点火提前角恢复到10.5°,发动机转速略有升高,达到880r/min,但发动机总体的工况有很大好转,由此看来,空气流量计存在比较大的问题(见图2)。

  一汽大众迈腾行驶中偶尔熄火图片3

  更换空气流量计后测得组3的数据(见表3),此时明显能够看到发动机工作基本恢复正常,怠速转速正常,节气门的开启角度也有所降低,进气量信号降低到2.76g/s,喷油量降低到1.53ms,与断开空气流量计插头时一致,说明电脑备用功能利用发动机转速信号与节气门开度信号来计算的进气量信号替代值基本正常。当然,在博世Montronic控制系统中本来就有以节气门开度为主来进行的进气量控制方式,而且其数据也是在大量实验基础上得到的,所以只要知道节气门的开启角度和此时的发动机转速就可以得到相对准确的进气量数据。因此,看到的数据是空气流量计正常工作时做出的喷油指令与备用功能启用电脑内设的数据也基本一致。

  一汽大众迈腾行驶中偶尔熄火图片4

  维修小结

  最后, 再来分析一下整个故障的原因。该车由于空气流量计的异常导致检测到的进气量信号远远的大于实际的进气量,而发动机ECU接收到这一错误的进气量信号后做出的喷油量指令过大,超出了合理的混合比范围,导致实际的混合汽过浓。过浓的混合汽导致燃烧速度放缓,同时直接导致汽缸内混合汽所输出的功率降低,无法克服发动机的运转阻力,这就出现了发动机转速突然失控甚至熄火的故障。而发动机电脑根据氧传感器的跟踪监测已经意识到了混合汽浓的情况,因而我们看到的另外一个重要参数λ值调节达到了-23%,就是电脑做出的混合汽补偿。但实际上,电脑的调整范围如果只通过减少喷油量进行混合汽的调节是不足以克服混合汽过浓导致的功率下降情况,因此,电脑又开大节气门,增加实际进气量以提高发动机功率的调整,从数据组1中节气门开启角度达到3.14%就可以看出这一变化。而实际上,当进气量正常后的节气门开启角度恢复到组3的1.96%,已足以保证发动机怠速时的功率需求。

  在目前大部分车辆普遍采用电子节气门控制进气量的情况下,以转矩控制为目的的发动机控制策略中,根据各系统对动力的需求,比如空调系统、转向系统、灯光电气系统等,电脑完全可以根据所需的动力要求预先设计开启的节气门开度值,控制进入需要的额外进气量来补偿负载对动力的需求。同样,对于发动机加速状态和驾驶员驾驶意图的预判都可以通过各传感器的实际信号输出,经计算得出应有的节气门开启角度来满足动力的需求。这样就可以实现发动机动力的精确控制。由于篇幅原因,这里不再多介绍,以后我会专门与各位读者一起分享关于转矩控制的理论。

  最后, 再谈一下本文中“ P 3 1 0 B12555低燃油压力调节,燃油压力超出规定”的故障码,虽然在检测中读到了如图3的103组的油轨压力数据,但是由于缺乏准确的数据,不知道其是否在正常的范围内。另外,车主认为已对车辆行驶无大的影响,要求提车,留下了小小的遗憾。

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