可变进气歧管真空电磁阀引起的动力不足故障 - 汽车维修与保养

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维 修 实 例
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>> 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀
引 起 的 动 力 不 足 故 障
● 文 / 山 东 刘 华
故 障 现 象
一 辆 4 轮 驱 动 的 北 京 现 代 途 胜 越 野
车 , 装 备 了 2.7L 型 号 为 G6BA 的 V 6 发 动
机 、 手 自 一 体 自 动 挡 变 速 器 , 累 计 行 驶 里
程 10 万 km。 车 辆 行 驶 时 , 明 显 感 觉 发 动
机 动 力 不 足 , 最 高 行 驶 速 度 仅 能 达 到
130km/h。
故 障 诊 断 与 排 除
接 修 该 车 后 , 首 先 用 北 京 现 代 专 用
的 Hi-Ds Scanner 故 障 诊 断 仪 读 取 发 动
机 系 统 故 障 码 , 有 故 障 码 1 个 : P0101,
而 自 动 变 速 器 系 统 及 4 轮 驱 动 系 统 无 故 障
码 。 故 障 码 P0101 的 含 义 为 : 空 气 流 量 传
感 器 电 路 及 性 能 故 障 。 发 动 机 控 制 模 块
ECM 根 据 发 动 机 的 转 速 、 节 气 门 的 开 度
及 怠 速 电 磁 阀 的 占 空 比 , 计 算 发 动 机 在 此
状 态 下 的 空 气 流 量 。PCM 将 实 际 的 质 量
式 空 气 流 量 计 信 号 与 发 动 机 此 状 态 下 的 计
算 值 比 较 , 当 偏 差 达 到 下 列 数 值 :( 空 气
流 量 测 量 值 / 空 气 流 量 计 算 值 ) 小 于 0.5 或
者 大 于 1.3 时 ,ECM 记 忆 P0101 故 障 码 。
检 查 空 气 滤 清 器 , 更 换 不 久 , 状 况 良 好 ;
机 油 加 油 口 及 油 尺 安 装 正 确 ; 检 查 进 气 系
统 没 有 发 现 空 气 有 泄 露 处 ; 结 合 故 障 码 ,
决 定 重 点 检 查 空 气 流 量 传 感 器 及 节 气 门 位
置 传 感 器 。
1. 空 气 流 量 传 感 器 检 查
该 车 采 用 了 热 膜 式 质 量 空 气 流 量 传
感 器 ( 无 进 气 温 度 信 号 ), 有 3 个 接 线 端
子 ,1# 端 子 接 ECM 的 C30-3 插 接 器 的
17# 端 子 ( 搭 铁 )、2# 端 子 接 ECM 的 C30-
3 插 接 器 的 1# 端 子 ( 信 号 )、3# 端 子 接 主
继 电 器 , 然 后 将 点 火 开 关 置 于 “OFF”, 分
离 空 气 流 量 传 感 器 连 接 器 , 点 火 开 关 置 于
“ON”, 测 量 线 束 侧 3# 端 子 与 车 身 搭 铁 间
的 电 压 值 为 12.32V, 说 明 空 气 流 量 传 感
器 的 电 源 电 路 正 常 。 测 量 空 气 流 量 传 感 器
线 束 侧 1# 端 子 与 ECM 的 C30-3 插 接 器
的 17# 端 子 间 的 电 阻 值 及 2# 端 子 与 ECM
的 C30-3 插 接 器 的 1# 端 子 间 的 电 阻 值 均
为 0.1Ω 左 右 , 说 明 空 气 流 量 传 感 器 的 搭
铁 电 路 及 信 号 电 路 无 断 路 故 障 。 测 量 空 气
流 量 传 感 器 线 束 侧 2# 端 子 与 车 身 搭 铁 间
的 电 阻 为 无 穷 大 , 说 明 信 号 电 路 与 搭 铁 电
路 无 短 路 故 障 。 发 动 机 打 着 火 后 , 读 发 动
机 系 统 的 数 据 流 , 发 动 机 怠 速 运 转 时 , 空
气 流 量 传 感 器 输 出 电 压 为 0.68V( 标 准 值
为 0.6~1.0V), 空 气 流 量 为 12.21kg/h( 标
准 值 为 11.66~19.85 kg/h); 发 动 机 的 转
速 为 3000r/min 左 右 时 , 空 气 流 量 计 输 出
电 压 为 1. 8V( 标 准 值 为 1.7~2.0V), 空
气 流 量 为 44.27kg/h( 标 准 值 为 43.84~
58.79 kg/h), 空 气 流 量 传 感 器 的 在 怠 速
及 3000r/min 时 , 输 出 电 压 及 空 气 流 量 参
数 的 测 量 数 值 , 均 在 正 常 范 围 之 内 。 对 空
气 流 量 传 感 器 的 上 述 检 查 , 未 发 现 任 何 异
常 。
2. 节 气 门 位 置 传 感 器 检 查
该 车 采 用 了 可 变 电 阻 式 ( 线 形 输 出 )
节 气 门 位 置 传 感 器 , 有 3 个 接 线 端 子 ,1#
端 子 接 ECM 的 C30-3 插 接 器 的 10# 端
子 (5V 电 源 )、2# 端 子 接 ECM 的 C30-
3 插 接 器 的 20# 端 子 ( 搭 铁 )、3# 端 子 ECM
的 C30-3 插 接 器 的 19# 端 子 ( 信 号 )。 点
火 开 关 置 于 “OFF”, 分 离 节 气 门 位 置 传
感 器 连 接 器 , 然 后 点 火 开 关 置 于 “ON”,
测 量 线 束 侧 1# 端 子 与 车 身 搭 铁 间 的 电 压
值 为 4.98V, 说 明 节 气 门 位 置 传 感 器 的 电
源 电 路 正 常 。 测 量 节 气 门 位 置 传 感 器 侧 的
1# 与 2# 端 子 间 的 电 阻 值 , 随 着 节 气 门 开
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度 由 最 小 变 化 至 最 大 , 在 1.59~2.38kΩ
间 变 化 。 测 量 节 气 门 位 置 传 感 器 侧 的 2#
与 3# 端 子 间 的 电 阻 值 在 怠 速 位 置 时 为
0.75k Ω( 标 准 为 0.71~1.38 k Ω), 节
气 门 全 开 时 电 阻 值 为 2.65 k Ω。 发 动 机
打 着 火 后 , 读 数 据 流 , 发 动 机 怠 速 运 转
时 , 节 气 门 的 开 度 为 0, 随 着 油 门 的 加 大 ,
节 气 门 的 开 度 数 值 及 输 出 电 压 随 着 增 加 ,
上 述 检 查 说 明 节 气 门 位 置 传 感 器 无 故 障 。
另 外 , 发 动 机 怠 速 运 转 时 , 用 故 障 诊
断 仪 读 取 曲 轴 位 置 传 感 器 、 凸 轮 轴 位 置 传
感 器 的 波 形 。 波 形 正 常 说 明 配 气 正 时 正
确 , 分 析 点 火 波 形 , 也 未 发 现 问 题 。 怠 速
及 加 油 时 , 燃 油 系 统 压 力 测 量 值 为
350kPa 左 右 , 关 闭 发 动 机 后 , 压 力 表 的
读 数 能 够 维 持 约 6min 以 上 ; 检 查 喷 油 器
电 路 也 未 见 异 常 。
3. 试 车 发 现 故 障
检 查 至 此 , 决 定 外 出 试 车 , 试 车 过 程
中 始 终 连 接 故 障 诊 断 仪 。 选 择 一 段
车 流 较 少 并 且 良 好 的 路 面 均 匀 加 速 。
当 发 动 机 转 速 达 到 3300r/min 左 右 、
车 速 大 约 130 km/h 时 , 继 续 踩 油 门 ,
发 动 机 的 转 速 和 车 速 不 能 继 续 增 加 ;
读 节 气 门 位 置 传 感 器 的 数 据 流 , 节
气 门 开 度 的 角 度 及 输 出 电 压 能 继 续
增 加 , 但 同 时 发 现 空 气 流 量 传 感 器
的 输 出 电 压 达 到 1.9V、 空 气 流 量 达
到 45.63kg/h 时 , 不 能 随 着 节 气 门 开
速 达 到 3700r/min 左 右 时 , 车 速 已 达
175km/h。
4. 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀 检 查
回 厂 后 , 检 查 可 变 进 气 歧 管 真 空 电
磁 阀 (2#)。 该 电 磁 阀 有 两 个 接 线 端 子 ,1#
端 子 接 主 继 电 器 后 ,2# 端 子 接 ECM 的
C30-3 插 接 器 的 52# 端 子 ( 搭 铁 控 制 )。
启 动 发 动 机 , 怠 速 运 转 2~3min 后 , 突 然
踩 油 门 , 真 空 电 磁 阀 控 制 的 真 空 执 行 元 件
能 够 拉 动 稍 微 收 紧 ( 但 感 觉 开 度 很 小 );
发 动 机 熄 火 后 , 用 故 障 诊 断 仪 的 执 行 元 件
诊 断 功 能 , 检 查 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀
的 动 作 , 能 听 到 电 磁 阀 的 “ 咔 嚓 ” 声 响 ;
分 离 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀 (2#) 连 接
器 , 突 然 发 现 插 接 器 接 线 端 子 锈 蚀 , 将 锈
蚀 清 理 干 净 后 , 消 除 故 障 码 试 车 , 发 动 机
的 动 力 恢 复 正 常 , 故 障 完 全 排 除 。
维 修 小 结
北 京 现 代 途 胜 车 2.7L、V6 发 动 机 采
(1#、2#), 间 接 控 制 真 空 执 行 元 件 使 进 气
歧 管 进 气 阀 门 的 位 置 随 着 发 动 机 的 转 速 变
化 而 改 变 。
可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀 一 端 由 主
继 电 器 供 电 , 另 一 端 由 ECM 搭 铁 控 制 。 可
采 用 下 列 方 法 检 测 : 启 动 发 动 机 , 怠 速 运
转 2~3min 后 , 突 然 踩 油 门 , 可 变 进 气 歧
管 真 空 电 磁 阀 控 制 的 真 空 执 行 元 件 能 够 拉
动 收 紧 ; 若 真 空 执 行 元 件 未 动 作 , 用 故 障
诊 断 仪 的 执 行 元 件 诊 断 , 检 查 真 空 电 磁 阀
的 动 作 , 应 能 听 到 电 磁 阀 的 “ 咔 嚓 ” 声 响 ;
若 电 磁 阀 没 有 “ 咔 嚓 ” 声 响 , 关 闭 点 火 开
关 , 分 离 真 空 电 磁 阀 的 导 线 连 接 器 , 测 量
部 件 侧 的 电 阻 值 应 为 29~35Ω; 若 电 阻
值 正 常 , 应 测 量 电 磁 阀 的 供 电 电 路 电 压 及
电 磁 阀 至 ECM 之 间 的 导 线 是 否 短 路 及 断
路 。 如 果 正 常 , 应 继 续 检 查 真 空 管 路 的 密
封 性 、 是 否 正 确 连 接 及 真 空 执 行 元 件 是 否
发 卡 等 。
该 车 故 障 源 于 可 变 进 气 歧 管 真 空
电 磁 阀 2# 的 导 线 连 接 器 端 子 锈 蚀 ,
造 成 接 触 电 阻 增 大 , 电 流 减 小 , 发 动
机 高 速 运 转 时 , 虽 然 能 够 使 进 气 歧 管
副 阀 门 开 启 , 但 是 , 开 度 不 足 , 从 而
造 成 进 气 量 减 小 ( 按 进 气 量 匹 配 的 燃
油 喷 射 量 同 样 不 足 ), 使 发 动 机 动 力
明 显 下 降 。 由 于 可 变 进 气 歧 管 真 空 电
磁 阀 2#, 未 出 现 断 路 及 短 路 故 障 , 所
以 , 无 对 应 的 故 障 码 输 出 ; 同 时 , 故
度 的 增 加 而 继 续 增 大 , 而 冷 却 液 温
度 、 进 气 温 度 、 氧 传 感 器 信 号 电 压 、
喷 油 脉 宽 、 空 燃 比 控 制 、 活 性 碳 罐 电 磁 阀
图 1 北 京 现 代 途 胜 车 2.7L、V6 发 动 机 可 变 进 气 歧 管
用 了 可 变 进 气 歧 管 长 度 技 术 , 每 个 气 缸 有
障 诊 断 仪 由 于 没 有 读 该 电 磁 阀 的 数 据
流 的 功 能 , 所 以 , 给 判 断 故 障 带 来 一
定 的 难 度 。
占 空 比 、 点 火 正 时 等 数 据 流 未 发 现 异 常 。
行 车 中 为 何 节 气 门 开 度 增 加 , 而 发
动 机 空 气 流 量 不 能 同 步 增 加 结 合 发 动
机 的 结 构 , 分 析 可 能 是 可 变 进 气 歧 管 系
统 故 障 。 停 车 熄 火 后 , 分 离 可 变 进 气 歧 管
真 空 电 磁 阀 (2#) 连 接 器 , 将 该 电 磁 阀 控
制 的 真 空 执 行 元 件 拉 紧 并 用 铁 丝 固 定 ,
使 进 气 阀 门 固 定 在 最 大 开 度 , 继 续 试 车 ,
发 动 机 的 动 力 增 加 明 显 , 当 发 动 机 的 转
两 个 进 气 阀 门 ( 如 图 1 所 示 ), 从 主 阀 门
( 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀 1# 控 制 ) 进 入
的 空 气 要 通 过 细 长 管 , 有 助 于 利 用 气 流 的
惯 性 多 进 气 , 使 发 动 机 低 转 速 范 围 输 出 高
的 扭 矩 ; 从 副 阀 门 ( 可 变 进 气 歧 管 真 空 电
磁 阀 2# 控 制 ) 进 入 的 空 气 要 通 过 短 而 粗
的 管 , 有 助 于 大 容 量 的 空 气 快 速 进 入 汽
缸 , 使 发 动 机 高 转 速 范 围 输 出 高 的 功 率 。
ECM 直 接 控 制 可 变 进 气 歧 管 真 空 电 磁 阀
可 变 进 气 歧 管 长 度 技 术 在 大 众 、 本
田 、 现 代 等 车 系 得 到 了 广 泛 的 采 用 , 对 获
得 低 速 大 扭 矩 、 高 速 大 功 率 有 很 好 的 兼
顾 作 用 , 其 基 本 原 理 大 体 相 似 。 在 维 修 带
可 变 进 气 歧 管 长 度 技 术 的 车 辆 时 , 对 其
结 构 及 工 作 原 理 应 熟 悉 , 避 免 走 许 多 弯
路 。
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专 · 家 · 点 · 评
这 是 一 例 非 常 典 型 的 发 动 机 动 力 不 足
故 障 , 随 着 汽 车 技 术 的 发 展 , 汽 车 上 采 用
了 大 量 的 新 的 机 构 , 给 我 们 的 故 障 诊 断 带
来 了 新 的 挑 战 , 要 求 我 们 必 须 熟 悉 新 系 统
新 机 构 的 结 构 原 理 才 可 以 快 速 地 判 断 故 障
所 在 。 像 本 案 例 , 由 于 采 用 了 可 变 进 气 歧
管 长 度 系 统 , 那 么 我 们 排 除 故 障 时 就 必 须
弄 清 楚 该 系 统 的 结 构 原 理 和 工 作 方 式 , 否
则 就 很 难 快 速 确 定 故 障 部 位 。
通 过 该 案 例 , 作 者 如 果 能 够 将 该 车 可
变 进 气 歧 管 长 度 系 统 的 结 构 原 理 进 行 更 加
详 细 的 阐 述 将 会 对 广 大 读 者 有 更 好 的 帮
助 , 但 是 作 者 在 这 方 面 的 阐 述 却 是 一 笔 带
过 。 这 是 这 篇 文 章 的 不 足 之 处 。
该 案 例 是 一 个 有 码 故 障 , 对 于 有 码 故
障 的 排 除 , 我 们 一 定 要 紧 扣 故 障 代 码 的 内
容 进 行 有 针 对 性 地 故 障 诊 断 。 不 同 的 故 障
代 码 其 含 义 和 设 置 故 障 代 码 的 条 件 是 不 一
样 的 , 同 样 诊 断 故 障 的 流 程 和 思 路 也 不 完
全 一 样 。 该 案 例 出 现 的 故 障 代 码 是 P0101,
含 义 是 空 气 流 量 传 感 器 电 路 及 性 能 故 障 。
注 意 这 里 说 的 是 空 气 流 量 传 感 器 的 性 能 ,
这 说 明 ECM 已 经 接 受 到 了 空 气 流 量 传 感 器
的 信 号 , 但 是 该 信 号 不 符 合 要 求 , 就 是 不
符 合 发 动 机 工 作 状 况 的 要 求 。 其 实 作 者 在
分 析 的 时 候 已 经 分 析 了 该 故 障 代 码 设 置 的
条 件 , 此 类 故 障 代 码 多 是 由 于 故 障 代 码 的
设 置 条 件 不 足 而 导 致 的 , 并 非 该 元 件 本 身
损 坏 , 所 以 作 者 对 元 件 本 身 的 检 测 我 认 为
是 没 有 必 要 的 。 不 过 作 者 用 数 据 流 分 析 相
关 传 感 器 的 参 数 进 行 故 障 确 认 的 方 法 思 路
是 正 确 的 , 此 类 和 传 感 器 性 能 有 关 的 故 障
通 过 数 据 流 分 析 是 非 常 有 效 的 故 障 分 析 方
法 。
但 是 , 我 们 发 现 作 者 虽 然 对 怠 速 和 高
速 状 态 下 的 数 据 进 行 了 分 析 , 还 是 没 有 确
定 故 障 的 本 质 所 在 。 这 是 为 什 么 呢 这 主
要 是 我 们 分 析 数 据 流 的 方 法 有 问 题 。 对 于
数 据 流 的 分 析 , 我 们 一 定 要 分 析 “ 车 辆 故
障 状 态 下 的 数 据 流 ”( 这 一 点 一 定 要 牢
记 ), 也 就 是 在 故 障 发 生 的 同 时 查 看 相 关
数 据 。 作 者 最 后 这 样 做 了 , 其 实 根 据 数 据
流 已 经 可 以 发 现 问 题 了 。 因 为 , 发 动 机 转
速 为 3000r/min 左 右 时 , 空 气 流 量 计 输 出 电
压 为 1.8V( 标 准 值 为 1.7~2.0V), 空 气 流
量 为 44.27kg/h( 标 准 值 为 43.84~58.79
kg/h), 而 实 际 测 量 发 动 机 转 速 3300r/min
左 右 、 车 速 大 约 130 km/h 时 ( 故 障 发 生
时 ), 读 节 气 门 位 置 传 感 器 的 数 据 流 , 节 气
门 开 度 的 角 度 及 输 出 电 压 能 继 续 增 加 , 但
同 时 发 现 空 气 流 量 传 感 器 的 输 出 电 压 达 到
1.9V、 空 气 流 量 达 到 45.63kg/h 时 , 注 意 此
时 45.63kg/h 的 空 气 流 量 参 数 。 发 动 机 转
速 提 高 了 300r/min, 但 是 进 气 量 的 数 据 仍
然 处 于 发 动 机 转 速 为 3000r/min 时 进 气 量
标 准 值 43.84~58.79 kg/h 的 下 限 , 其 实 此
时 发 动 机 转 速 3300r/min 左 右 的 进 气 量 的
下 限 已 经 远 远 要 高 于 46kg/h 了 ( 这 是 推
测 , 没 有 测 量 )。 所 以 ECM 认 为 空 气 流 量 传
感 器 信 号 不 符 合 要 求 , 从 而 记 录 故 障 代
码 , 这 就 充 分 说 明 了 发 动 机 的 故 障 时 由 于
进 气 不 足 引 起 的 , 从 而 确 定 故 障 的 本 质 所
在 。 作 者 在 测 量 怠 速 和 发 动 机 转 速 为
3000r/min 左 右 时 的 进 气 量 的 时 候 , 已 经 可
以 发 现 该 车 进 气 不 充 分 , 因 为 那 两 个 状 态
下 的 空 气 流 量 参 数 均 处 于 标 准 值 的 下 限 附
近 , 说 明 进 气 偏 少 , 此 时 就 应 该 从 进 气 不
足 方 面 查 找 故 障 原 因 了 。 再 结 合 该 车 的 结
构 进 行 分 析 , 很 容 易 确 定 故 障 点 。 但 是 作
者 却 认 为 那 时 的 数 据 是 正 常 的 , 这 就 涉 及
到 如 何 进 行 数 据 流 分 析 的 问 题 了 。 很 多 人
认 为 测 量 的 数 据 只 要 在 标 准 数 据 范 围 之 内
就 是 正 确 的 , 其 实 这 是 一 个 错 误 的 理 解 ,
在 标 准 数 据 范 围 内 , 如 果 测 量 数 据 偏 向 任
何 一 侧 都 是 有 问 题 的 。
该 故 障 主 要 确 认 了 问 题 的 本 质 是 进 气
不 足 , 问 题 就 基 本 确 定 了 。 这 是 分 析 问 题
的 根 本 所 在 。 但 是 该 文 作 者 排 除 故 障 的 最
后 时 刻 偶 然 发 现 的 故 障 点 , 让 我 们 不 得 不
深 思 。 ( 编 辑 钟 永 刚 )
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