電控發(fā)動機的故障診斷與排除
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車制造技術的進步，電子技術在汽車上應用越來越廣泛，根據國家規(guī)定，工程機械也發(fā)動機也步入了電控發(fā)動機的行列。電控燃油噴射系統(tǒng)作為發(fā)動機的核心組成部分，其性能的好壞直接影響到發(fā)動機的動力性、經濟性、可靠性、安全性、排放凈化和舒適性。發(fā)動機在運行過程中，由于震動，高溫，灰塵等原因，電控燃油噴射系統(tǒng)很可能會出現各種故障。因此，掌握發(fā)動機電控系統(tǒng)的保養(yǎng)、故障檢測及排除方法，對保證發(fā)動機的正常運行尤為重要。
1. 電控發(fā)動機的組成與工作原理
發(fā)動機電控汽油噴射系統(tǒng)一般由進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。整個電控系統(tǒng)是以發(fā)動機電子控制器(簡稱ECU)為控制核心，以空氣量和發(fā)動機轉速計算出基本噴油持續(xù)時間，根據傳感器檢測與發(fā)動機工況有關的參數，對基本噴油持續(xù)時間進行修正，以噴油器，點火電子組件和怠速控制閥等為控制對象，保證獲得與發(fā)動機各種工況相匹配的最佳混合氣成分、噴油時刻和點火時刻。
2.排除故障的基本思路
2.1故障的確認
電控發(fā)動機的控制系統(tǒng)(ECU)所控制的僅僅是發(fā)動機的電控部分，而無法兼顧到發(fā)動機的全部，特別是機械部分。
電控發(fā)動機電腦ECU不能監(jiān)測由以下原因引發(fā)的故障。
(1)一般低檔車的ECU不能監(jiān)測不工作的點火線圈、污染或損壞的火花塞以及高壓線斷芯而引起的高壓點火電路的故障。
(2)ECU不能監(jiān)測電動汽油泵進口濾網、燃油濾清器管路的堵塞，進油管線或回油管擠扁而引發(fā)的來油不暢，或混合氣過稀的故障。
(3)ECU不能監(jiān)測空氣濾清器進口或空氣濾芯堵塞或節(jié)流的原因使空氣流量變化而引發(fā)的故障。
(4)ECU不能監(jiān)測氣缸壓力的高或低，或者各缸壓力的均勻度。
(5)ECU不能監(jiān)測插頭、插腳損壞，但會產生因這種情況所導致的故障碼。
(6)ECU不能監(jiān)測接地不良，但會產生因這種情況所導致的故障碼。
(7)ECU不能監(jiān)測真空助力器在發(fā)動機控制系統(tǒng)中的真空管路的泄漏或節(jié)流，然而進氣歧管絕對壓力傳感器的真空度會被監(jiān)測且ECU還會記錄故障碼。
以上10條是電控發(fā)動機監(jiān)測不到的故障原因，在維修電控發(fā)動機時應予重視。是電控故障還是機械故障，必須正確區(qū)分發(fā)生的部位和表現特征，方能準確迅速地判定和排除故障。檢查中，如果發(fā)動機有故障，而發(fā)動機故障警告燈沒有點亮(未顯示故障碼)，此時說明發(fā)動機的故障可能在機械部分。一般來講，機械故障大都發(fā)生在下列情況：火花塞和高壓線路本身有缺陷；發(fā)動機曲軸箱強制通風裝置閥門或管道堵塞；空氣濾清器堵塞；進氣管附近漏氣或真空管有缺陷，這些部分產生的故障不屬于電控部分的故障，但均會引起發(fā)動機的不正常工作。例如，當火花塞、高壓線有缺陷時，往往會出現發(fā)動機怠速不穩(wěn)、加速斷火、排氣管放炮等故障。再比如，空氣流量計殼體若破損造成漏氣現象，使ECU監(jiān)測失誤，進而會導致發(fā)動機轉速失準和運轉無力。
以上機械部分故障大都屬小的故障，大的機械故障則發(fā)生在配氣機構(配氣相位失準、氣門彈簧斷裂、液壓挺柱堵塞)和點火正時上(正時齒輪記號不對)。配氣相位和點火正時不正確，一般都需拆解檢查。
除上述外，還有氣缸和活塞環(huán)配合間隙過大、發(fā)動機竄油和軸瓦響等也屬于機械故障范圍，電控系統(tǒng)監(jiān)測不到，這部分故障較容易判斷，不容易混淆。
2.2故障的分析
(1)檢查各熔絲是否有損壞現象。
(2)檢查空氣濾清器和汽油濾清器，查看濾芯及周圍是否有臟物、雜質和污染物，必要時予以清洗并更換濾芯。
(3)檢查各真空管道是否有滲漏、堵塞和連接不良，真空軟管是否破損老化。
(4)檢查電控系統(tǒng)導線的連接情況是否良好，有無松動、斷開和脫落現象，特別是插接部分。
(5)檢查每個傳感器和執(zhí)行器是否有明顯的損傷。
(6)檢查發(fā)動機在運轉情況下，進排氣歧管及氧傳感器處是否有泄漏，燃油管道有否滲漏。
(7)檢查噴油器是否有臟物，燃油噴射壓力是否在規(guī)定范圍內。
(8)檢查高壓是否正常。
(9)檢查各缸壓力是否在規(guī)定范圍內。
(10)傾聽發(fā)動機有無異響。
在完成上述檢查基礎上，利用發(fā)動機的基本工作原理和電控噴射方面的原理，從油路、電路、氣路進行科學地綜合分析。千方百計尋找與故障有關聯的因素。本著由簡到繁，由易到難，由外到內的原則，進而尋找產生故障的真正原因，并設法排除它。
3.電控發(fā)動機的診斷流程
3.1車輛問珍
問診是對故障進行調查的開始，通過對駕駛員和有關人員的詢問，可以了解故障發(fā)生、發(fā)展的全過程，并獲得相關的信息，為進一步診斷打好基礎。合理的問診，可以從駕駛員那里獲得重要的維修參考信息，比如故障發(fā)生時間、情況、起因以及伴隨著什么故障等，是十分重要的。如果修理技師善于和駕駛員溝通，通過駕駛員所反映的車輛性能、響聲和振動等細小變化，往往可以找到故障原因。問診過程中，修理技師不能有偏見，或單憑經驗，缺乏分析推理。問診本身是一門藝術，對詢問中獲得的信息去粗取精、擇其要點加以聯想，常常能使我們找出排除故障的正確思路或著手點。
3.2癥狀確認
問診之后不能草草動手，還需要對癥狀進行確認。因為有的駕駛員為技師提供的信息不夠準確，有的是因為駕駛員描述不夠準確，有的是因為駕駛員本人對車況了解得不夠詳細，諸多因素使得問診信息在一定程度上失真。這就需要技師通過路試或起動發(fā)動機對癥狀進行確認。在確認癥狀的時候，需要設法再現或模擬故障發(fā)生的環(huán)境，讓故障得以充分體現，并進行確認。當然，對于可能給車輛或人身安全帶來危險的試車，是不能試驗的。確認癥狀的過程中，對于一些偶發(fā)性故障或沒有規(guī)律的故障，還需要借助模擬器或其他途徑，讓癥狀體現出來，以利于診斷。
4.3直觀檢查
并非所有的故障檢測都需要動用診斷儀、示波器，有的時候，通過直觀的檢查也可以快速找到故障原因或重要線索，因此維修中需要靈活運用多種手段，確保按照由簡至繁的原則進行診斷，以提高維修效率。直觀檢查，需要診斷人員具有豐富的實踐經驗和系統(tǒng)的專業(yè)理論，在整機不解體或局部解體情況下，依靠直觀的感覺印象、借助簡單工具，采用眼觀、耳聽、手摸和鼻聞等手段，進行檢查、試驗和分析，確定整機的技術狀況，查明故障原因和故障部位。
3.4解碼診斷
利用電噴車自診斷系統(tǒng)讀取故障碼，是診斷電控發(fā)動機過程中非常重要的一步，故障碼對維修方向的確定和檢測的流程具有重要意義。讀取故障碼的方法可分為兩種：人工讀碼和采用儀器的方法（采用發(fā)動機故障電腦診斷儀）。
3.5數據讀取
僅僅利用診斷儀診斷故障，在實際維修中還遠遠不夠。很多時候必須借助一些數據流，才能找到排除故障的線索。許多情況下，電控燃油噴射發(fā)動機會出現這樣的情況：發(fā)動機出現了故障現象，比如怠速不良、抖動嚴重、怠速冒黑煙、發(fā)動機耗油量大、發(fā)動機加速不良以等，這種情況下使用診斷儀往往會發(fā)現控制單元中沒有故障記憶，也就是說發(fā)動機的自診斷系統(tǒng)沒有發(fā)現本系統(tǒng)有故障。出現這種情況，我們暫且稱之為系統(tǒng)的軟故障。遇到這樣的情況，會使許多從事電控發(fā)動機維修的專業(yè)人員產生一種疑問──為什么控制系統(tǒng)工作正常而發(fā)動機卻工作不正常？造成這種情況的原因如何去查找呢？這種情況下就需要利用診斷儀中的數據分析功能來查找發(fā)動機控制系統(tǒng)的軟故障。
3.6試車檢驗
電噴發(fā)動機維修結束時，需要進行竣工檢驗。試車檢驗作為最后一個維修步驟，和之前確認癥狀時的試車，在方式、方法上基本相同，但是二者的目的并不相同。癥狀確認時的試車，是為了找到故障根源，或再現故障。而竣工時的試車檢驗，是為了確認故障是否已經排除。驗收過程中，通過車輛的行駛或發(fā)動機的運行，來檢查發(fā)動機修復的結果，并通過模擬原有的故障環(huán)境等手段，來判斷修理或更換部件的工作情況。如果發(fā)現缺陷，需要及時采取補救措施，或重新進行修理。
4.電控發(fā)動機檢修方法分析
發(fā)動機電控汽油噴射系統(tǒng)只要有油有電，噴油時間和點火時間準確，發(fā)動機便可發(fā)動著火。如果出現故障，在起動發(fā)動機時，可能會出現發(fā)動機難起動、怠速不穩(wěn)或加速不良等現象，這是較常見的故障，原因可能是燃油泵不泵油或泵油量不足、噴油器、冷起動噴嘴及油路堵塞、怠速補償系統(tǒng)不良、水溫傳感器，空氣流量計工作不良及控制電路不良等原因引起。
5.故障檢修的誤區(qū)
由于電控發(fā)動機結構的特殊性（其檢測、控制元器件多且結構復雜，廣泛涉及電子技術和微處理器技術），并且長期受傳統(tǒng)維修方式的影響，在對電控發(fā)動機檢修時常會出現如下一些認識上的誤區(qū)。
1．蓄電池連接線拆還是不拆
蓄電池是發(fā)動機的電源，對電控發(fā)動機而言，該項操作不當或時機不對時，會給維修工作帶來許多困難，甚至會產生嚴重后果。
誤區(qū)一：讀取故障碼前便拆除蓄電池連接線。
電控系統(tǒng)出現故障時，ECU會存儲對應的故障碼，通過讀取故障碼，可查找故障原因和故障部位。若在讀取故障碼前拆下蓄電池連接線（或拔下電源熔斷絲），中斷了ECU的電源，存儲在其隨機存儲器中的故障碼便會自動清除，想再獲得故障碼，就必須重復（再現）故障發(fā)生時的工作狀況和環(huán)境條件。對于有故障但發(fā)動機仍能運行的車輛，通過一定的方法仍能獲得故障碼；對于根本無法啟動的發(fā)動機，就再也無法獲得故障碼了，也就失去了一個很重要的故障信息。因此，在維修電控發(fā)動機前應按要求先讀取故障碼，然后才能進行其他的維修作業(yè)或拆除蓄電池連接線。
誤區(qū)二：點火開關處于接通（ON）位置時拆除蓄電池連接線。
點火開關處于ON位置時，無論發(fā)動機是否正在運轉，此時絕不可拆下蓄電池連接線或熔斷絲，因為突然斷電會使電路中的線圈產生自感電動勢而出現很高的瞬時電壓（有時高達近10 000V），從而使ECU及相關傳感器等電子元件嚴重受損。必須引起注意的是9除蓄電池連接線外，其他與蓄電池相連的有關裝置的導線，在點火開關處于ON位置時，也都不能拆除。這些裝置包括點火系統(tǒng)、怠速控制步進電動機、ECU、噴油器、空調壓縮機及其電磁離合器等。例如，排除電控發(fā)動機震抖故障時，在初步判定發(fā)動機有一缸不工作時，可采用斷缸法確定不工作的汽缸。在具體操作時，操作人員不是斷火，而是拔掉噴油器線束使汽缸斷油。當他拔下1缸噴油器線束后，發(fā)動機轉速下降，接著拔下2缸噴油器線束，發(fā)動機卻熄火了，而且再也無法啟動。最后確診為因拔下導線插頭產生的瞬時高電壓燒壞ECU，造成了不應有的損失。
誤區(qū)三：檢修燃油系統(tǒng)前不拆蓄電池連接線。
由于電控發(fā)動機均采用電動燃油泵，若在檢修燃油系統(tǒng)時不拆下蓄電池連接線，就有可能在檢修時無意中接通燃油泵電路，使燃油泵工作，高壓燃油會從拆開的燃油管路中噴出，造**身傷害或引起火災。
正確的方法是，檢修燃油系統(tǒng)時，先拆下蓄電池連接線，在拆卸燃油管路后，若需用蓄電池電源對燃油泵進行測試，必須先關閉點火開關，再接蓄電池連接線，然后再打開點火開關。
特別需要指出的是，當燃油系統(tǒng)檢查完畢后，在拆卸燃油檢測裝置之前，同樣必須先關閉點火開關，然后再拆下蓄電池連接線，·方可拆卸燃油檢測裝置。
誤區(qū)四：采用拆除蓄電池連接線的方法清除故障碼。
發(fā)動機維修完畢后，必須將存儲在ECU中的故障碼清除，才算維修完畢，否則發(fā)動機故障雖已排除．但故障碼仍在Eau中儲存，駕駛室儀表板上的故障指示燈仍將點亮。對大多數電控發(fā)動機而言，拆下蓄電池連接線或拆下通往Eau的熔斷絲，并保持斷電30s即可清除故障碼。但有些發(fā)動機則不能用斷開電源的方法來清除故障碼，因為車輛防盜器、音響、電子鐘等的數據（包括防盜密碼）也是存儲在隨機存儲器中的，這樣便會將這些數據也一起清除掉。例如，有人采用斷電法對一輛維修過的轎車清除故障碼，結果導致音響鎖定，最后采用音響萬能解碼方法才將其解碼。一般來說，應按該車的維修手冊所指示的方法清除故障碼，切不可隨意拆除蓄電池連接線以清除故障碼。
6.總結
上述為電控發(fā)動機常見故障，每一類故障又表現出不同的故障現象，并且各自有不同的故障原因。當發(fā)動機出現上述常見故障現象，又確定不了故障原因時，應找出每種故障可能的原因，逐一進行排除，直到最后確診并修復。電控發(fā)動機故障分析與診斷應遵循“詢問、查閱資料、直觀檢查、調取故障碼、檢測和試驗”檢修過程和規(guī)律，采用逐一排除的方法，將確定故障的范圍一步步縮小，最終找到故障部位。
隨著發(fā)動機技術的不斷發(fā)展，對工程機械維修人員的要求也越來越高，工程機械維修技術人員只有不斷學習現代技術相關知識和理論，更好的掌握電子控制系統(tǒng)的保養(yǎng)，故障判斷及排除方法，學會使用各種檢測儀器設備，不斷總結維修經驗，提高維修技術水平，才能適應工程機械維修技術日新月異的發(fā)展。