潘仕喜

廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司 福建省廈門市 361023

1 問題反饋描述

海外客戶反饋：車輛發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行7000km左右，整車尾氣排放，容易發(fā)生偶發(fā)冒黑煙；概率6臺車左右。單客戶市場的保有量有200臺左右。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙的初步分析原因

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，如有排放煙霧故障，一般有三種不正常的煙出現(xiàn)：第一，冒白煙，白煙顧名思義就是水蒸氣蒸發(fā)造成的，行業(yè)內(nèi)所說的沖缸[1]，發(fā)動(dòng)機(jī)水道的水進(jìn)入燃燒室；第二，冒藍(lán)煙，藍(lán)煙是由于機(jī)油進(jìn)入燃燒室造成的，可能原因是活塞環(huán)密封不嚴(yán)或是缸體破裂造成的；第三，冒黑煙，黑煙主要原因是燃燒不充分。

燃燒不充分會有哪些原因造成的，參考如下：

（1）進(jìn)氣歧管堵塞或是空氣濾清器臟；

（2）燃油油品差，海外有些國家的油品不足國二[2]標(biāo)準(zhǔn)；

（3）ECU損壞，不能正常安排噴油的指令；

（4）排氣系統(tǒng)故障。

3 針對可能原因，驗(yàn)證分析

要求海外客戶檢查并驗(yàn)證情況如下：清理空氣濾清器，檢查進(jìn)氣歧管變形情況，結(jié)果正常；由于發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)行7000KM左右，未出現(xiàn)冒黑煙情況，可以推斷油品良好，檢查燃油管進(jìn)回油管無憋管或漏油情況；用X431檢測儀[3]監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼，未發(fā)現(xiàn)故障碼；客戶更換尾氣排放檢測器氧傳感器和進(jìn)氣溫度壓力傳感器，問題消除。

為何發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行正常未有故障碼，但出現(xiàn)了冒黑煙的情況，為了進(jìn)一步確認(rèn)原因，做為售后人員要求客戶將更換的故障件還回舊件（含氧傳感器和進(jìn)氣溫度壓力傳感器）做進(jìn)一步的確認(rèn)。

4 查看舊件和確認(rèn)傳感器的接口定義

4.1 氧傳感器圖片如下

4.2 氧傳感器的接口定義

從下往上數(shù)（兩根白線為下），分別對應(yīng)四個(gè)針腳，定義分別為：（1）加熱線；（2）加熱線；（3）信號地；（4）信號線。

4.3 氧傳感器的功能和原理

功能：測定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧氣含量，確定汽油與空氣是否完全燃燒。電子控制器根據(jù)這一信息實(shí)現(xiàn)以過量空氣系數(shù)1為目標(biāo)的閉環(huán)控制，以確保三元催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的HC、CO和NOx三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率。

原理：其傳感元件是一陶瓷管，外側(cè)通排氣，內(nèi)側(cè)通大氣。當(dāng)傳感陶瓷管的溫度達(dá)到350℃時(shí)，即具有固態(tài)電解質(zhì)的特性。正是利用這一特性，將氧氣的濃度差轉(zhuǎn)化成電勢差，從而形成電信號輸出。若混合氣體偏濃，則陶瓷管內(nèi)外氧離子濃度差較高，電勢差偏高，大量的氧離子從內(nèi)側(cè)移到外側(cè)，輸出電壓較高（接近900mV）；若混合氣偏稀，則陶瓷管內(nèi)外氧離子濃度差較低，電勢差較低，僅有少量的氧離子從內(nèi)側(cè)移動(dòng)到外側(cè)，輸出電壓較低（接近100mV）。

電阻值的標(biāo)準(zhǔn)：1～6Ω

電壓值的標(biāo)準(zhǔn)：0.1～0.9V，每10秒鐘循環(huán)6到10次

4.4 進(jìn)氣溫度壓力傳感器的接口定義

定義分別為：（1）傳感器地；（2）進(jìn)氣溫度信號；（3）+5V電源；（4）進(jìn)氣壓力信號。

4.5 進(jìn)氣溫度壓力傳感器的功能和原理

功能：本傳感器測量進(jìn)氣歧管絕對壓力與進(jìn)氣溫度，提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與進(jìn)氣溫度信息。

原理：測量進(jìn)氣壓力部分為壓電型傳感器，可根據(jù)大氣壓力與進(jìn)氣歧管壓力差提供給控制器“負(fù)荷信號”；由控制器提供5V電壓，并根據(jù)進(jìn)氣壓力的不同而反饋0-5V電壓至控制器。

測量進(jìn)氣溫度部分為NTC型（負(fù)溫度系數(shù)）傳感器，電阻隨進(jìn)氣溫度變化，此傳感器輸送給控制器一個(gè)表示進(jìn)氣溫度變化的電壓。

電阻值的標(biāo)準(zhǔn)：

0 ℃ - 5280～6570 Ω 20℃ -2280～2740 Ω 40℃ - 1060～1300 Ω60℃ - 530 ～660 Ω

電壓值的標(biāo)準(zhǔn)(4號針腳)：4#針腳電壓為1.3V左右（具體數(shù)值與車型有關(guān)）；空載狀態(tài)下，慢慢打開節(jié)氣門，4#針腳的電壓變化不大；快速打開節(jié)氣門，4#針腳的電壓可瞬間達(dá)到4V左右（具體數(shù)值與車型有關(guān)），然后下降到1.5V左右（具體數(shù)值與車型有關(guān)）。

5 實(shí)物監(jiān)測

依據(jù)4中各個(gè)針腳的定義和功能，測量電阻和用X431監(jiān)測信號電壓值。

5.1 氧傳感器和進(jìn)氣溫度壓力傳感器電阻值

氧傳感器兩根白線之間，進(jìn)氣溫度壓力傳感器針腳1#和2#之間。

匯總表格如下：

通過匯總表格，新舊傳感器的電阻值基本一致。

5.2 用X431檢測儀測量信號線輸出電壓數(shù)據(jù)流，選擇對應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)和數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)流匯總?cè)缦拢ǘ鄶?shù)據(jù)監(jiān)測）：

通過匯總表格：發(fā)現(xiàn)舊件氧傳感器電壓值小于0.1V。

5.3 通過X431檢測儀，對比傳感器的特性

氧傳感器如下：

進(jìn)氣溫度壓力傳感器如右圖：

通過對比數(shù)據(jù)和特性曲線，歸結(jié)問題的根本原因是氧傳感器失效，將舊氧傳感器裝車，問題重現(xiàn)，則更換氧傳感器問題能消除。

6 結(jié)語

新件

舊件

新件

舊件

表1

表2

在完成新舊傳感器對比測試后，告知客戶只要更換氧傳感器問題消除，客戶反饋結(jié)果OK。通過以上的分析，想分享一下問題的處理方法，遇到售后問題后需要從問題的設(shè)計(jì)面出發(fā)，尋找可能的切入點(diǎn)，然后從各個(gè)可能點(diǎn)逐個(gè)排除，由簡單到復(fù)雜，由表到內(nèi)的分析問題，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。