東風標致307發動機怠速不穩動力不足故障的檢修

介紹氧傳感器結構和工作原理； 對東風標致307發動機怠速不穩、 動力不足故障進行分析、 診斷及排除。

汽車發動機電子控制系統工作是否正常， 直接影響到發動機的運行狀況。 起動汽車發動機時， 發動機電控單元通過雙繼電器控制氧傳感器內的加熱電阻， 使氧傳感器開始工作溫度為120 ℃。 其內部加熱電阻可以在15s後達到正常工作所需溫度350℃。因此， 氧傳感器工作性能的好壞會直接影響到發動機的功率， 工作不良會造成汽車發動機功率下降、動力性降低， 最終導致汽車出現動力不足、 尾氣排放污染物增加， 空氣污染嚴重。

1 氧傳感器的結構和工作原理

1） 氧傳感器結構

氧傳感器的安裝位置如圖1所示。 氧傳感器的結構原理如圖2所示。 氧傳感器的電極外部處於排氣氣流中， 內部則和周圍空氣相通， 傳感器的內殼為堅硬多孔的二氧化锆陶瓷體， 表面是薄金屬鉑層， 該金屬鉑層一方面可以起催化作用， 另一方面作為物理電極。[www.ttkaiche.com]

2） 氧傳感器工作原理

當氧傳感器中陶瓷管的溫度達到350℃時， 就具有固態電解質的特性。 利用這一特性將氧氣的濃度差轉化成電勢差， 從而形成相應的電信號輸送 到 發 動 機 電 控 單元， 由發動機電控單元來控制噴油量， 從而使混合氣處於理想狀態。

3） 氧傳感器的輸出特性

氧傳感器輸出特性如圖3所示。 發動機的電控單元ECU根據氧傳感器的反饋信號調整噴油的時間，從而得到最佳空燃比的可燃混合氣。 空燃比=空氣質量/燃油質量=14.7∶1， 過量空氣系數λ=實際空燃比/理論空燃比， 最佳空燃比是過量空氣系數λ=1時。如圖3所示， 當氧傳感器的信號電壓高於0.4V時， 說明燃油混合氣過濃， 發動機的電控單元會減少噴油時間， 直到氧傳感器的信號電壓低於0.4V； 當氧傳感器的信號電壓低於0.4V時， 說明燃油混合氣過稀， 發動機的電控單元增加噴油時間， 直到氧傳感器的信號電壓高於0.4V。 如此循環就可以實現燃油混合氣的閉環控制。 氧傳感器持續地向發動機電控單元傳遞信息， 反映排氣管中氧分子的含量， 發動機電控單元根據其電壓信號進行分析， 再調整燃油噴射時間。

2 故障現象

一輛東風汽車公司生產的東風標致307轎車，已行駛6500多公裡， 發動機采用EW10A直列4缸16氣門排量1.6L， 正時皮帶驅動的雙頂置凸輪軸， 采用VVT技術的發動機。 根據車主反映， 該車一直都有加油不是很順暢、 動力不足等現象。 最近還出現加油無力， 有時偶爾出現踩下油門動力無反應， 出現空加油的現象， 將加速踏板松開， 再踩加速踏板時發動機的轉速也跟著提高。 該車出現此故障時發動機故障燈點亮， 而將車熄火後再著車時故障燈卻不亮，有時行駛幾天後故障燈又亮起來。 用診斷儀檢測故障碼： 持續故障燃油噴射， 偶爾故障混合氣過濃。

3 故障分析

發動機電子控制系統可以實現低油耗、 低污染，提高汽車的動力性、 經濟性和舒適性。 對電控發動機故障檢查的基本內容是油路、 電路和密封 （特別是進氣系統的密封性）。 一般來說， 導致發動機怠速不穩、動力不足、 加油不順暢的原因是多方面的。

1） 油路方面： 汽油品質的好壞 ， 汽油泵泵油的壓力， 調壓閥工作是否正常， 汽油濾清器和管路是否堵塞， 噴油器工作是否正常， 炭罐電磁閥工作狀況， 節氣門、 空氣濾清器是否髒污等， 這些都會導致發動機動力不足、 加油不順暢。

2） 電路方面： 發動機的電控單元、 點火線圈、火花塞、 進氣壓力傳感器、 各傳感器和線路是否正常， 其中傳感器工作不良是造成發動機動力不足、加油不順暢的主要原因之一。

3） 密封件的密封性能 ， 進氣管路是否存在漏氣。 由於發動機的電控單元控制進入進氣歧管內的空氣總量， 從而確定噴油量。 當熱態發動機怠速，一定負荷穩定狀態下， 氧傳感器發出信號可以調整噴油， 從而使可燃混合氣的濃度保持在空燃比R=1/15或過量空氣系數λ=1， 所以進氣歧管及進氣系統密封性對發動機的動力有很大影響。

4） 發動機點火正時， 水溫是否偏高， VVT技術中凸輪軸相位調整器電磁閥工作是否正常， 這些都會影響發動機的動力性和加油的順暢性， 點火過遲、 過早， 水溫偏高都會直接影響到發動機的動力。

4 故障診斷與排除

4.1 故障診斷

采用診斷儀PP2000診斷， 進入發動機的電控單元後讀取故障碼， 顯示的故障碼是： 持續故障燃油噴射， 偶而故障， 混合氣過濃。

用於控制多點噴射和點火信息的有水溫、 節氣門位置、 進氣壓力和發動機轉速。 從以上發動機控制單元所讀取的參數， 對比發現沒有問題， 水溫變化、 進氣壓力參數變化正常。

4.2 故障檢查

1） 從簡單的方法入手 ， 起動發動機後水溫達到一定溫度， 對噴油器就車斷油檢查， 將4個缸噴油器逐缸拔下線束插頭， 每個插頭拔下後發動機轉速立即下降， 說明4個噴油器工作正常。

2） 檢查汽油格， 油管管道也沒有發現堵塞或髒污現象， 接上燃油壓力表檢查管路壓力， 燃油壓力為350kPa， 而且不管發動機轉速高低， 油壓為350kPa， 說明油壓正常。

3） 拆下整體式點火線圈和火花塞後 ， 在專用的測試台上試驗， 每個火花塞跳火很強， 火花塞表面燃燒完好； 對每個缸的壓縮比進行測試， 其中1、2缸為13.9， 3、 4缸為14.0， 該車標准的壓縮比為11，所測出的結果在標准變化的范圍內， 說明點火線圈、 火花塞和氣缸壓力都是正常。

4） 檢查凸輪軸相位調整控制閥VVT， 首先檢查機油壓力， 連接好機油壓力表後， 起動發動機， 測得在怠速運轉時的機油壓力為563.5kPa， 發動機轉速為2000r/min時的機油壓力為612.5kPa， 發動機轉速為3000r/min時的機油壓力為637kPa， 發動機轉速為4000r/min時的機油壓力為686kPa。 通過這些數據可以說明， 機油壓力正常， 處於標准值范圍。 在新車上拆下一個新的凸輪軸相位調整器控制電磁閥，情況同樣。 由於凸輪軸相位調整器VVT的控制電磁閥通過機油壓力自動調節進氣凸輪軸， VVT是根據發動機運行狀況的需要， 調整凸輪軸相位。 經檢查， 凸輪軸相位調整器控制電磁閥沒有問題。

5） 發動機運轉水溫 、 進氣壓力參數都正常 ，水溫度達到98℃時低速風扇轉動， 水溫達到105℃時高速風扇轉動， 說明水溫傳感器正常。 進氣壓力參數隨發動機轉速而變化， 而且處於標准參數的范圍內， 說明進氣壓力傳感器正常工作。 節氣門也無髒污， 踩下加速踏板時反應也靈敏， 無卡滯現象。 整個進氣系統管路、 空氣濾清器檢查都正常。

6） 從機械方面考慮 ， 決定對發動機的點火正時進行檢查， 檢查正時皮帶是否在正常范圍。 拆下發動機前蓋， 轉動曲軸對飛輪對中記號， 進、 排凸輪對中記號， 三點記號都對上， 且正時皮帶也在規定的對正調整記號位置， 松緊度也符合技術要求。

7） 拆下排氣管， 檢查排氣管路是否有堵塞現象， 三元催化轉換器沒有堵塞， 中段和後段排氣管都沒有異常。

4．3 故障排除

通過一系列的檢查後再進行分析， 會不會是氧傳感器有故障？ 拆下2個氧傳感器進行測量 （圖4），在常溫下采用萬用表測量其電阻值， 其中2個氧傳感器插腳都一樣， 即1號腳為+12V供電， 2號腳為氧傳感器加熱命令， 3、 4號腳都是代表信號。 測量1號腳與2號腳電阻， 正常的電阻值為2.5~8.5Ω。 其中上氧傳感器電阻為11.6Ω， 下氧傳感器為5.5Ω， 3、4號腳與任何號腳測量電阻都為0。 從測量的電阻值說明上氧傳感器電阻變大， 造成上氧傳感器工作不良。更換上氧傳感器後， 裝上排氣管， 清除發動機故障碼， 著車試驗， 故障排除。 該車動力充足， 加油順暢， 怠速穩定， 路試再也沒有出現空加油的現象。

5 故障總結

通過對該車的故障排除， 加深對故障診斷方法的了解和運用。 對於一些不是很明顯的故障， 應采用逐步排除方法， 充分利用先進的汽車檢測設備。從故障碼的讀取、 參數分析， 逐步找出真正的故障部位， 不能盲目進行檢查。 同時必須要通過理論和實踐相結合， 才能更准確地診斷和排除故障。