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        電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)的探究與運(yùn)用

        2024-12-11 00:00:00李鄭楠
        時代汽車 2024年21期

        摘 要:隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的深入發(fā)展和人工智能的不斷突破,汽車電子化程度不斷提升,作為汽車核心的發(fā)動機(jī)采用的電控系統(tǒng)也變得日益復(fù)雜。電控發(fā)動機(jī)所涉及眾多傳感器、執(zhí)行元件及高度復(fù)雜的電子控制單元(ECU)用以提升汽車的整體性能,為汽車發(fā)展注入了新動力,但汽車發(fā)動機(jī)電子化程度加深的同時也給維修人員帶來了新的挑戰(zhàn)。本文將對電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)層面進(jìn)行探究,并運(yùn)用電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)解決常見發(fā)動機(jī)故障維修實(shí)例,總結(jié)故障診斷方法,為汽車電控發(fā)動機(jī)維修人員提供一些值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

        關(guān)鍵詞:電控發(fā)動機(jī) 故障診斷方法 常見故障

        1 汽車電控發(fā)動機(jī)概述

        電控發(fā)動機(jī)即發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng),是保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作,維持汽車平穩(wěn)行駛的關(guān)鍵。發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)主要包括電控燃油噴射系統(tǒng)、電控怠速控制系統(tǒng)、電控點(diǎn)火系統(tǒng)、電控排放控制系統(tǒng)、電控輔助控制系統(tǒng)及隨車自診斷系統(tǒng),其中電控燃油噴射系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)三部分組成,而為了滿足汽車的性能,需要各電子控制系統(tǒng)相互配合工作。汽車電控發(fā)動機(jī)工作的基本原理則是利用各種傳感器對發(fā)動機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測,經(jīng)電控發(fā)動機(jī)的核心控制元件ECU中的CPU接收傳感器信號、計算、處理、發(fā)出指令控制執(zhí)行元件完成動作,使發(fā)動機(jī)在不同的工況下均能獲得合適的混合氣當(dāng)量比,以滿足汽車達(dá)到合適的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。

        2 汽車電控發(fā)動機(jī)的故障特點(diǎn)及常見類型

        2.1 故障特點(diǎn)

        汽車發(fā)動機(jī)對其本身的故障有一定的預(yù)警提示功能,讓故障診斷流程上能夠取得一定優(yōu)化,結(jié)合檢測方法對故障進(jìn)行處理,總體上整個故障診斷流程相對容易。但汽車電控發(fā)動機(jī)內(nèi)部大部分是對外部高溫或高濕環(huán)境較為敏感的電路系統(tǒng),且電控技術(shù)更新?lián)Q代快,對維修人員在電控運(yùn)行原理和維修技術(shù)層面也有較高的要求。這就決定了汽車電控發(fā)動機(jī)具有整體故障診斷流程相對容易、外部環(huán)境影響因子大、對維修技術(shù)人員技術(shù)水平與學(xué)習(xí)能力要求較高的故障特性。

        2.2 常見故障類型

        電控發(fā)動機(jī)外部環(huán)境影響因子大的故障特性決定了其在使用過程中常有線路故障、電子元件壽命有限及擊穿的問題存在。這三類問題作為汽車電控發(fā)動機(jī)的常見故障,其中線路故障主要包括腐蝕、接觸不良、顛簸部位脫落等,而元件壽命的長短與是否會被擊穿和使用環(huán)境更為息息相關(guān)。比如發(fā)動機(jī)若長時間處于高溫狀態(tài)下或長時間不進(jìn)行深度清潔,高溫會加速電子元件的老化,灰塵會進(jìn)入電子元件內(nèi)部影響其性能,縮短其使用壽命,并且某個元件的故障或發(fā)動機(jī)長時間過熱會使得其中的電子元件容易出現(xiàn)過熱或電壓過大的情況,在達(dá)到一定程度時就會出現(xiàn)元件擊穿故障。所以針對這三類常見故障維修人員需要先從線路故障入手,再進(jìn)一步排除可能的電子元件故障。

        2.3 故障檢測方法

        2.3.1 隨車自診斷系統(tǒng)

        現(xiàn)如今,汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)都有自檢功能,即隨車自診斷系統(tǒng),它能在汽車行駛過程中持續(xù)監(jiān)測各電子控制系統(tǒng)的工作狀況,能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內(nèi)部的隨機(jī)存儲器中,并通過汽車儀表上的故障指示燈將故障顯示出來。自診斷功能所反饋的信息并不能全面、精準(zhǔn)的指出故障位置,一般只做初步的診斷和參考,具體故障原因還需深入檢測[1]。

        2.3.2 儀器診斷方式

        儀器診斷方式是在隨車自診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)施的故障檢測方法。上文所述,隨車自診斷系統(tǒng)能檢測出大部分故障的同時將故障碼儲存在ECU內(nèi)部的隨機(jī)存儲器中,并通過汽車儀表上的故障指示燈將部分的故障顯示出來,但并不能全面、精準(zhǔn)的指出故障位置,所以需要儀器加以診斷,通過汽車故障診斷儀接入自診斷系統(tǒng)的OBD接口,從中讀取隨機(jī)存儲器存儲的故障代碼及實(shí)時監(jiān)測發(fā)動機(jī)運(yùn)行情況,通過解讀故障代碼、數(shù)據(jù)流監(jiān)測、動作測試等方式來縮小故障范圍,再通過汽車專用萬用表、示波器等儀器來精確故障位置。儀器診斷方式是最為便捷的診斷方式,精準(zhǔn)度較高的同時可以在不拆卸汽車零部件的情況下查找故障點(diǎn),避免了維修工作時出現(xiàn)對故障車輛的二次損傷。

        2.3.3 人工診斷方式

        人工診斷的主要方式在于直觀診斷法,通過“問、聽、看、聞、摸、試”等方法來掌握故障現(xiàn)象,配合自診斷系統(tǒng)、儀器診斷明確故障點(diǎn),再使用汽車專用萬用表、示波器等儀器進(jìn)行檢測并排除故障。儀器診斷的方式優(yōu)點(diǎn)在于便捷、高效,但在發(fā)生特殊的發(fā)動機(jī)故障情況下,無法做出較好的應(yīng)對,例如有些執(zhí)行元件的故障一般使用數(shù)據(jù)流的監(jiān)測、動作測試等方式,需配合人工的甄別和檢測,即便通過儀器的使用能有效進(jìn)行故障的診斷,但每個儀器自身所針對的故障類型有限,如果僅使用電子儀器對汽車電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,那么必定會消耗大量的時間與人力成本。因此,作為傳統(tǒng)診斷故障的人工診斷方法,能有效彌補(bǔ)汽車自我診斷系統(tǒng)及企業(yè)診斷系統(tǒng)在電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障診斷過程中的短板[2]。

        3 汽車電控發(fā)動機(jī)常見故障維修與案例分析

        3.1 汽車電控發(fā)動機(jī)常見故障維修

        汽車電控發(fā)動機(jī)常見故障主要包括發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)、發(fā)動機(jī)加速無力、發(fā)動機(jī)無法啟動等。其中發(fā)動機(jī)無法啟動故障的檢修應(yīng)結(jié)合故障現(xiàn)象排除起動機(jī)和蓄電池故障,若無故障則進(jìn)一步排查電控發(fā)動機(jī)無法啟動的故障原因。結(jié)合故障現(xiàn)象和相關(guān)檢修知識借助故障診斷儀從點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)及電控部分入手排故,對發(fā)動機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火測試并對點(diǎn)火裝置進(jìn)行相關(guān)檢測,同時對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道連接處進(jìn)行認(rèn)真檢查防止出現(xiàn)連接不暢造成的內(nèi)部壓力泄露的情況,另外還應(yīng)對燃油壓力、燃油泵及噴油器信號等進(jìn)行進(jìn)一步檢查以分析確定發(fā)動機(jī)無法啟動的具體原因,并針對問題一一排除解決故障。

        發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)主要是由于燃油系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)存在故障造成的怠速不穩(wěn)。燃油系統(tǒng)故障的主要原因包括噴油器故障和燃油系統(tǒng)壓力不足,而造成進(jìn)氣系統(tǒng)故障的主要原因包括進(jìn)氣閥門泄漏,或連接不暢和怠速閥開度不符合實(shí)際情況。首先,針對噴油器故障可以通過觀察噴油器是否堵塞或滴漏的現(xiàn)象,若有則對其進(jìn)行清潔或更換。若測得燃油系統(tǒng)壓力不足則需清理燃油濾清器或進(jìn)行燃油泵安全閥彈簧的更換,以保證油濾網(wǎng)通暢且汽油有足夠能量釋放。其次,針對進(jìn)氣系統(tǒng)故障,應(yīng)安裝進(jìn)氣流量傳感器對內(nèi)部空氣密度進(jìn)行監(jiān)測并根據(jù)情況清理節(jié)氣門和進(jìn)氣道保證進(jìn)氣通暢,以穩(wěn)定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。

        發(fā)動機(jī)加速無力常發(fā)生在發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速階段時,排氣管發(fā)出“突突”聲,具體情況表現(xiàn)為踩加速踏板時發(fā)動機(jī)提速慢或轉(zhuǎn)速下降[3]。其根本性原因在于混合氣濃度失衡、點(diǎn)火性能和密封性出現(xiàn)問題。因此一方面需要對點(diǎn)火裝置進(jìn)行對于跳火電壓和點(diǎn)火正時檢測,一旦發(fā)現(xiàn)問題即對點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行維修,進(jìn)行點(diǎn)火正時的調(diào)整、清潔或更換點(diǎn)火裝置以穩(wěn)定點(diǎn)火電壓;再測量各缸高壓線的電阻數(shù)據(jù),對各缸火花塞進(jìn)行檢修,保證點(diǎn)火裝置的可靠性。另一方面,需要檢查進(jìn)氣管的真空度及漏氣情況,對進(jìn)氣歧管壓力傳感器(MAP)和節(jié)氣門位置傳感器(TPS)進(jìn)行電壓波形監(jiān)測,若其波形數(shù)據(jù)與實(shí)際加速情況不符則應(yīng)對其進(jìn)行更換;同時對廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)的工況和加速時混合氣濃度進(jìn)行檢測,對比標(biāo)準(zhǔn)制定解決方案以排除發(fā)動機(jī)加速無力的故障。

        3.2 汽車電控發(fā)動機(jī)故障診斷與排除案例分析

        3.2.1 發(fā)動機(jī)無法啟動故障

        故障車輛為2012款1.6L排量的豐田卡羅拉,發(fā)動機(jī)型號為1ZR,故障現(xiàn)象為起動機(jī)初步判斷完好,油、電充足,發(fā)動機(jī)卻無法正常起動。故障診斷與維修流程如圖1。

        如圖1所示,通過診斷儀器的檢測就能很好的反饋出故障點(diǎn),最終更換ECU連接器,重新連接接地線,汽車正常啟動,故障得以排除。通過上述診斷與維修過程可以發(fā)現(xiàn),發(fā)動機(jī)無法啟動故障所涉及的因素較多,故障排除較為繁瑣,需要有維修經(jīng)驗(yàn)和清晰的診斷思路,所以在應(yīng)對復(fù)雜故障時,如果能夠遵循一些故障診斷的基本原則,就可以彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)上的缺失,幫助我們明確診斷思路。

        3.2.2 發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)

        故障車輛為桑塔納2000GSI型轎車,故障現(xiàn)象為發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn),發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速過高,時常處于900r/min-1000r/min。故障診斷與維修流程如圖2所示。

        因?yàn)楣收宪囕v怠速轉(zhuǎn)速未出現(xiàn)低于基本怠速設(shè)定,所以可以排除油氣泄露的基本情況。如圖2所示,最后更換噴油器后重新著車,怠速穩(wěn)定在750r/min,故障排除。發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)的故障原因還有很多,而圖2所示故障與圖1所示故障的本質(zhì)區(qū)別在于,發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)的故障原因較多是由汽車的基本參數(shù)錯誤和執(zhí)行元件工作不良所引起的,沒有出現(xiàn)很明顯的系統(tǒng)部件損壞,這時儀器診斷所能作為的/f24Kdk2TMinW9R0vzVcjvxS8Zygci/DUZp7MJ6MTIg=依據(jù)較少,需要依賴人工的檢測與甄別,才能準(zhǔn)確、迅速的找到故障點(diǎn)。

        3.2.3 發(fā)動機(jī)加速無力

        故障車輛為豐田皇冠3.0轎車,故障現(xiàn)象為發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速不到3000r/min,減速后怠速不穩(wěn),再次加速時伴隨有抖動現(xiàn)象。故障診斷與維修流程如圖3所示。

        發(fā)動機(jī)加速無力其根本性原因主要在于混合氣濃度失衡、點(diǎn)火性能和密封性出現(xiàn)問題,如圖3所示,最后調(diào)整及更換節(jié)氣門位置傳感器后,故障消失。通過檢測排放的情況可以反映出混合氣濃度的情況,這是針對混合氣濃度判斷的常用方法,值得一提的是,通過尾氣分析儀檢測排放情況也可以反饋出混合氣濃度是否失衡,不同的檢測儀器可以達(dá)到相同的效果,要求維修人員熟練使用相關(guān)儀器,相互配合驗(yàn)證,達(dá)到更加效率、準(zhǔn)確的維修水平。

        4 電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)的挑戰(zhàn)與展望

        隨著電控系統(tǒng)的不斷升級和復(fù)雜化,電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先,故障診斷需要更加精準(zhǔn)和高效,以適應(yīng)快速變化的故障類型和位置。其次,維修技術(shù)需要更加先進(jìn)和智能化,以提高維修質(zhì)量和效率。此外,還需要加強(qiáng)維修人員的技術(shù)培訓(xùn)和知識儲備,提高他們應(yīng)對復(fù)雜故障的能力。在迎接挑戰(zhàn)的同時也希望電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)將朝著更加智能化、自動化的方向發(fā)展。通過引入先進(jìn)的傳感器、控制器和通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。同時,借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),對發(fā)動機(jī)故障進(jìn)行預(yù)測和分析,提前預(yù)防故障的發(fā)生。此外,隨著新能源汽車的快速發(fā)展,電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)也將面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,需要不斷創(chuàng)新和完善。

        5 結(jié)語

        電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)是汽車維修行業(yè)的重要組成部分,對于提高汽車維修水平和服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。通過深入探究電控發(fā)動機(jī)故障診斷與維修技術(shù)的應(yīng)用和探究,可以為汽車維修行業(yè)的發(fā)展提供新的思路和方法,推動行業(yè)技術(shù)水平的不斷提升。同時,也需要加強(qiáng)維修人員的技術(shù)培訓(xùn)和知識儲備,提高他們的綜合素質(zhì)和應(yīng)對復(fù)雜故障的能力。

        參考文獻(xiàn):

        [1]吳筱岑.汽車電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障診斷與維修技術(shù)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(08):149-150.

        [2]劉瑞芬,趙明.汽車電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障診斷與維修技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2023(04):76-78.

        [3]吳雅坤.電控發(fā)動機(jī)的檢修方法及常見故障的排除[J].時代汽車,2023(17):145-147.

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