豐田佳美三元催化轉化器堵塞、加速不良

一輛行駛裡程超23萬km，裝備2AZ四缸直列發動機的2002年豐田佳美ACV30轎車。用戶反映：該車行駛中加速無力，超車提速響應性差。

接車後：試車發現，踩下加速踏板時，發動機轉速與車速不能及時提升，從發動機ECU數據中顯示，升擋時的“計算負荷值”（CALC Load）要達到56%（一般在30%～40%），發動機明顯表現出負荷過大，加速無力的症狀。導致發動機加速無力故障涉及的原因很多，如泵氣損失，燃油與空氣混合比不正確，點火正時錯誤與點火能量不足等。電噴汽油發動機噴油控制和點火控制的最基本要素量是發動機轉速和進氣質量流量MAF或進氣絕對壓力MAP）。該車是采用熱線式空氣流量傳感器來測量進氣質量流量的，進氣質量流量的多少直接控制著基本噴油量，也直接影響了發動機的輸出轉矩和功率。於是針對加速無力的故障現象，采用測量大負荷時的進氣質量流量的檢測方法，來判斷是否因進氣質量流量不足而造成發動機加速無力，是一種有效的診斷手段。具體測試方法如下：選擇空曠的行駛道路，預熱發動機至正常工作溫度（85 ℃），連接IT-II，選擇菜單“Powertrain/Engine/Data List”，選擇記錄時間大於1 min，起動發動機，擋位選擇“L”擋，將車輛加速踏板猛踩到底，使節氣門處於接近全開狀態行駛，並保持一定時間，此操作測試反復2次～3次。根據該車輛最大負荷進氣質量測試結果發現，發動機轉速表指示最高轉速勉強能達到5 000 r/min。

“發動機轉速最高為4 807 r/min，進氣質量為61.68g/s，計算負荷為54.5%”，如果按節氣門全開，2.4 L排量的發動機轉速在4 807 r/min時，理論計算最大進氣質量流量應在115 g/s（發動機轉速÷2÷60 s×發動機排量×空氣密度），再乘以80％的容積效率，進氣質量應在92 g/s，而IT-II顯示的實際進氣量只有61.68 g/s，比較92 g/s的計算進氣質量，顯然不足，造成進氣質量不足的原因與進氣受阻、排氣不暢、空氣流量傳感器檢測錯誤、氣缸密封不良、配氣相位錯誤等有關。從發動機ECU數據流中的長短效燃油修正值來看，在正常范圍—短效修正（Short FT# 1）為-0.04%，長效修正（Long FT#1）為4.65%，可以排除空氣流量傳感器檢測錯誤的可能。接著按照從簡到繁的檢查順序，檢查進氣管道（包括空氣濾清器），未發現堵塞現象，繼續檢查排氣管是否暢通，拆下三元催化轉化器上的AN傳感器，在A/F傳感器安裝孔上連接排氣背壓表，將發動機轉速提高到2 000 r/min～2 500 r/min勻速運轉，此時排氣背壓表顯示值在0.02 MPa～0.025 MPa抖動，標准值應＜0.008 MPa，這說明排氣背壓偏高，有可能是三元催化轉化器或排氣管堵塞造成的，再用內窺鏡通過AN傳感器安裝孔檢查，發現三元催化轉化器的蜂窩孔已經有大部分面積堵塞。

故障排除更換三元催化轉化器，重新做發動機大負荷時的進氣質量測試，發動機最高轉速能達到6 000 r/min以上，測試的數據流顯示：發動機轉速在5 006 r/min時進氣質量達到了86.34g/s，“計算負荷值”也提高到71.76%。進行排氣背壓測試，發動機勻加速到2 000 r/min～2 500 r/min，排氣背壓基本保持在0 MPa不動，路試車輛，發動機加速正常。

故障總結：發動機因三元催化轉化器堵塞造成進氣質量問題的檢驗，用發動機5 000 r/min時的進氣質量乘以0.8倍的容積效率，再與實際道路試驗得到的進氣質量比較的方式是非常有效的。進氣質量不正確，問題的可能原因是空氣泵入時受到了限制，如正時帶跳齒，進氣、排氣管受阻或者空氣流量傳感器損壞。診斷中，如果燃油噴射量控制正常，空氣流量傳感器測量進氣質量出現不正確或較大偏差時，數據之中的燃油控制修正值將會出現傾斜，而燃油修正值在正常范圍，進氣質量減少，就必須考慮進氣及排氣管路的節流與泵氣是否暢通的問題了。