检修红旗名仕发动机抖动

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一辆行驶里程超200000km的一汽红旗名仕2代轿车。该车装备了一汽二发生产的4GE发动机，采用德国西门子电控系统，装备型号为016五挡全同步器手动变速器。在CA7180AE车型上采用一氧化碳电位计，可以通过人工调整该电位计的电阻值调整尾气中的一氧化碳含量，在CA7180A2E车型上，改成氧传感器控制，氧传感器反馈信号给ECU进行控制。

车主反映：该车早晨启动发动机，有冷车高怠速1400r/min，发动机转速下降到怠速转速后，发动机开始抖，在行驶中转弯或等红灯时，发动机收油经常熄火。在一家修理厂清洗了节气门，更换了高压线、火花塞、点火线圈，用诊断仪检查有1个氧传感器方面的故障码，更换1个氧传感器，发动机抖的现象没有排除，所以才来维修站检修。

故障诊断：维修技师试车，确认故障现象，启动发动机，发动机故障报警灯未报警，在行驶中空挡滑行时出现熄火现象，发动机排气管有“突、突”声，发动机抖并有怠速不稳的症状，但不影响高速行驶。用诊断仪检测故障码，检测到一个00537氧传感器控制上限值的故障码，清除故障码，发动机故障现象无变化。运转一会，再检测还出00537故障码（如图1所示），故障码不能清除。

分析出现00537故障码不能清除，发动机抖、怠速不稳的主要原因可能是混合气过稀，不正常燃烧，ECU存储了氧传感器控制上限值故障码。点火系统方面：火花塞击穿、高压线漏电。传感器方面：节气门信号不准确，空气流量传感器信号不准确，氧传感器工作不良或不工作，冷却液温度传感器、节气门位置传感器故障。燃油供应方面：燃油压系统力低，燃油压力调节器失调，燃油滤清器堵塞，喷油器堵塞故障。进、排气方面：炭罐电磁阀故障，排气系统漏气，进气系统漏气等。

检查高压电。用万用表测量4根分缸高压线，阻值都在5.7 Ω，中央高压线2.9Ω，高压线阻值都在正常范围，检查分电器盖和4根分缸高压线帽无漏电现象。检查火花塞电极间隙正常、无烧蚀和损坏现象，试火，4个汽缸的火花塞都有蓝色的火花。采用逐个断缸的方法，检查各汽缸工作状况，分别拔下每个缸高压线帽断缸检查，发现高压线拔下或插上，发动机都有反应，发动机变化非常明显，不管拔下那一缸高压线，发动机抖动加重，甚至要熄火，说明4个汽缸都能工作，没有明显的缺缸现象，只是发动机抖、运转不平稳。

测量汽缸压力。用汽缸压力表分别测量4个汽缸，缸压都在900kPa以上，各缸压差在100kPa以下。4个汽缸压力基本一致，汽缸压力测量在正常范围内，基本排除了发动机机械部分（缸压不均匀）导致发动机抖的故障。

检查发动机真空度。确认进气系统是否漏气，连接真空表，检查发动机怠速时的真空度，表针指示在40kPa（标准值57-70kPa)。进气管真空度产生的原理：当发动机运转时，进气管中就会产生真空度，是发动机各汽缸交替进气时，对进气管形成的负压总和，其负压值的高低及稳定性与工作汽缸的数目、发动机转速、进气系统密封性、点火性能及空燃比（A/F）成正比，与节气门开度成反比。发动机转速的高低和节气门开度的大小，是发动机工况的基本表征，两者直接影响着空燃比及燃烧条件的好坏。真空度的高低及波动幅度，反映了发动机工况的好坏。该车怠速真空度检测结果低于标准值，分析是节气门之后进气歧管漏气，排气系统堵塞排气背压高，进气量不足影响空燃比及燃烧条件，导致发动机转速降低，怠速真空度也随之降低。

检查进气歧管漏气，向进气歧管连接处、喷油器安装孔喷化油器清洗剂发动机抖的现象无改变。拆下进气歧管上的炭罐吸附管、制动真空助力器的真空管、真空罐的真空管，把3个管子接头分别堵死，确认漏气现象，但故障现象依旧，没有检查到进气歧管漏气现象。

检查排气系统堵塞，排气背压高，引起发动机转速低、真空度低。拆开排气管与三元催化器接口，试车，发动机抖的故障现象依旧。此时，用真空表测量真空度为45kPa,真空度还是低，不是排气背压高导致的真空度低。

接下来检查燃油系统。连接燃油压力表测量燃油系统压力，打开点火开关时，燃油压力表指针不动，运转启动机时燃油压力表指针指示在300kPa，发动机怠速运转时，燃油压力表指示250kPa，拔下燃油压力调节器的真空管，压力表指示300kPa，关闭点火开关等待10min ,保持压力在150kPa以上，燃油压力及保持压力在正常范围内。但是在拔掉油压调节器真空管，将真空管堵住，以防空气漏入进气道的瞬间，感到发动机转速明显上升；在用油管钳夹住回油管的瞬间，发动机抖的现象有好转，但是立即回到故障状态。在拔下油压调节器真空管或用油管钳夹紧回油管的瞬间，人为增加喷油压力使混合气加浓，发动机抖动转好，说明是混合气过稀所致。

用清洗机清洗喷油器，喷油器堵塞可以导致混合气过稀。连接喷油器清洗机，把燃油压力调整到250kPa,启动发动机，运转清洗30min后，发动机运转还是抖，故障不在喷油器。此时，把清洗机燃油压力调高到350kPa，发动机怠速运转平稳，发动机抖的现象消失。再次测量真空度为63kPa，也证实了真空度低不是漏气引起的，是发动机怠速转速过低导致的真空度过低。分析在相同的喷油脉宽下，油压升高，喷油量增加，发动机运转平稳。在喷油器正常、标准燃油压力和相同脉宽下发动机抖，说明喷油量过小，导致混合气过稀。

用诊断仪阅读数据流功能，确认空气流量传感器、水温传感器、氧传感器和修正喷油量数据是否正常。

读取冷却液温度传感器数据流，读取001显示组，第2区数据流，冷却液温度85°C，与水温表上的发动机水温一致，冷却液温度值，随发动机冷却液温度的逐渐升高而增大，冷却液温度传感器数据在正常范围内。

读取氧传感器电压数据流，读取001显示组数据流，第3区，氧传感器工作电压在0.40V不动（如图2所示）。氧传感器正确的输出电压是，在发动机温度80°C，转速在2500r/min,保持2min以上，读取氧传感器的输出电压，此时电压幅度应在0.1-0.9 V间变化，氧传感器电压的变化频率为每10s变化8次。频率快、幅度大说明氧传感器工作好，氧传感器输出电压始终保持在0.45 V以下，则表示空燃比过大，混合气过稀；若输出电压始终保持在0.45-0.9V，则表示空燃比过小，混合气过浓；电压不动说明氧传感器的工作以达到极限、无法调整，氧传感器工作不良或损坏。加速该车发动机，氧传感器电压在0.40V不变化，说明氧传感器损坏不工作，或某种原因引起的氧传感器工作不良。

读取002显示组数据流，在发动机裂速864r/min时，喷油脉宽在2ms（如图3所示）；在发动机转速608r/min时，喷油脉宽在4ms（如图4所示），发动机转速变化喷油脉宽也在2-4ms之间变化。在拔下空气流量传感器插头时（如图5所示），喷油脉宽稳定在4.0ms（如图6所示），氧传感器工作电压在1.06V ,喷油脉宽、氧传感器工作电压发生变化，发动机抖的现象消失，说明故障与氧传感器本身无关，与空气流量传感器有关。

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</p>    找一个正常车的空气流量传感器装到此车上，阅读数据流功能，读取002显示组，第2区喷油量数据2.0ms，与正常车（如图7所示）数据一样。再查看001显示组，第3区氧传感器电压数据，在0.36-1.2V之间变化，每10s变化达到8次，大幅度、高频率快速变化，证明氧传感器本身没有故障。

     通过以上检查和数据流比较分析，该车的原车空气流量传感器、氧传感器信号电压在0.40V不变化，说明混合气过稀。用一个正常车的空气流量传感器或拔下空气流量传感器插头，故障现象消失，发动机运转平稳，从而说明喷油量少与进气量信号有关，判定空气流量传感器有故障。同时证明了清除不掉的“氧传感器控制上限值”故障码是他生性故障码。

    故障排除：更换了一个新（原厂）空气流量传感器，用诊断仪清除故障码，再测故障码不再出现，发动机怠速运转平稳。故障码清不掉、发动机抖的现象彻底排除。

    故障总结：该车是空气流量传感器故障，导致出现的氧传感器工作不良故障码，更换氧传感器无效，后来通过数据流对比找到故障点。在先期维修中更换了氧传感器，故障却依旧，说明故障码都没有直接反映故障所在，这是由于忽略了他生性故障码的存在。故障码有两类：自生性故障码和他生性故障码。自生性故障码就是由故障码所指示的元器件或相关的电路故障存储的故障码。自诊断系统储存的是自生性故障码，故障可通过换件或维修相关的电路排除。他生性故障码是非故障码所指示的元器件或相关电路（或非电控电路所导致的故障码）。若更换故障码显示的元器件或维修相关电路后，故障不能排除，属于他生性故障码。对他生性故障码深入研究，对故障诊断同样有重要价值。分析故障码形成的机理：氧传感器的作用是检测排气中的氧浓度反馈给ECU，如氧传感检测到的氧浓度过高或过低并超过氧传感器的调节界限，ECU就存储氧传感器故障码，该车显示“氧传感器控制上限值”内容，经检测氧传感器及其电路均正常，在更换氧传感器后故障现象无改变，可以判断是他生性故障码。通过阅读数据流显示的氧传感电压过低（在0.40V不变化），说明混合气过稀。因此从混合气浓度方面分析，除氧传感器本身故障外，使混合气过稀的因素主要有燃油系统油压、空气流量传感器、水温传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器，喷油器、火花塞、点火正时、活性炭罐等，应逐一排查。结合故障现象，当传感器出现他生性故障码时，要先排除机械原因引起的ECU判断失误，或两传感器信号出现逻辑混乱使ECU判断错误等。比如空气流量传感器故障码也常是他生性故障码，一些机械故障如进气系统漏气，进、排气系统堵塞，曲轴箱通风装置漏气等都会使进气流量信号与节气门开度信号不匹配，使ECU误认为空气流量传感器故障。有时氧传感器信号失真，ECU也会误认为空气流量传感器故障导致氧传感器不能调节。反之，该车氧传感器不能调节，实际是空气流量传感器性能不良导致的。

    电控燃油喷射系统中，传感器出现故障时有保护措施。系统中各种工况的控制是由ECU根据传感器的输入信号来控制实现的。传感器一旦出现故障时，必然会影响发动机正常运转，甚至使发动机无法运转。为了减轻传感器出现故障时对发动机的影响，ECU设计了传感器的保护功能。当传感器出现故障时，ECU会提供一个中间修正值电压，以维持发动机转动，但性能有所下降。在拔下空气流量传感器时，故障保护功能起作用，使故障现象好转。但是该车空气流量传感器性能不良时，只有故障现象，没有达到故障保护的程度，没有存储自生性故障码，需要借助数据流的分析，判断他生性故障码的故障部位。

    该车在喷油器已清洗干净，以确定燃油泵、油压调节器及燃油压力正常，在确认氧传感器本身无故障的情况下。通过人为造成真空泄漏，使混合气过稀；拔掉油压调节器真空管，适当夹紧回油管，人为增加喷油压力使混合气加浓，来分析氧传感器数据流，显示的氧传感电压是变化的，说明故障不在氧传感器。取消人为操作，显示的氧传感器电压在0.40V不变化，说明混合气过稀，在节气门之后无漏气的情况下，只有空气流量传感器性能失准，可以直接影响喷油量，导致混合气浓度异常，最后判断为空气流量传感器有故障。这时，用喷油器清洗机供油，调节燃油压力，改变其供油量，确认故障现象的所在，可以快速判断故障。
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