檢修豐田埃爾法排放系統故障

    一輛行駛裡程約7萬km_搭載2GR-FE發動機的2010年豐田埃爾法商務車.車主反映該車發動機故障燈亮.

    檢查分析：維修人員檢測發動機控制單元_發現故障碼P0420——三元催化器的催化效率過低.由於三元催化器價格昂貴_所以必須先確定問題的根本原因後才能決定是否對其進行更換.如果按照故障碼的提示更換三元催化器_一旦出現失誤_用戶將會極為不滿.為避免這種被動局面的出現_維修人員決定對數據進行認真的分析.

    首先查看故障碼形成時_發動機控制單元自動保存的定格數據（圖1）.觀察數據發現_其規律性極強.連續5次記錄故障時_發動機的轉速、負荷率、進氣量、催化器溫度和節氣門開度等幾乎相同_甚至發動機運轉的時間都非常接近.這說明該故障是在特定的條件下才出現的.如果是三元催化器失效的話_失效發生的時機不太可能如此一致_因此基本上可以排除三元催化器失效的可能性.

    盡管從1列氣缸後氧傳感器的輸出信號上看_處於該列氣缸排氣管中的三元催化器好像是失效了.但如果考慮到此時發動機的負荷率是較高的_混合氣完全有可能出現燃燒不良的情況_所以催化器失效有可能是一種假象.為了進一步確定三元催化器是否失效_維修人員決定觀察發動機怠速運轉時三元催化器的表現情況.令發動機轉速保持在000 r/min_讀取發動機的數據流（圖2）.可以看出_在混合氣狀態控制良好的情況下_後氧傳感器始終能夠檢測到尾氣的缺氧狀態.這說明在混合氣燃燒充分的情況下_尾氣通過三元催化器時_氣體的催化反應是正常的.也就是說三元催化器的狀態良好.

    那麼究竟是什麼原因使得發動機控制單元記錄了三元催化器失效的故障碼呢？回顧故障記錄的規律_發現它們一律是在發動機負荷率較高時記錄的.觀察定格數據可以看出_在節氣門開度小、轉速又較低的情況下_發動機的高負荷率有可能導致混合氣燃燒不良.在這種情況下_如果前氧傳感器的靈敏度不夠高_響應速度過慢_就不能及時地根據尾氣中的氧氣含量來糾正混合氣的濃度.這樣一來_由於混合氣未充分燃燒所帶來的多余氧氣就會進入三元催化器_使其下游的氧含量偏高.由此推斷前氧傳感器有可能失效.

    更換1列氣缸的前氧傳感器後進行路試.當發動機的運轉時間達到50 min後_完全模擬定格數據所給出的發動機工況反復試驗_發動機故障燈不再點亮.檢測發動機控制單元_未發現任何故障碼.到此為止_問題的原因已完全查清_正是前氧傳感器性能下降導致了故障的出現.

    故障排除：為保證維修質量_將另一列氣缸的前氧傳感器也進行了更換.反復試車後_確認故障排除.

回顧總結：三元催化器的失效是根據前後氧傳感器信號的相互關系來進行判定的_而如果氧傳感器的性能下降_判定的結果就有可能出錯.在實際工作中_要在明確氧傳感器工作完全正常的前提下才能最終判定三元催化器是否失效.

關鍵詞：三元催化器的失效判定