检修瑞风发动机冒黑烟故障

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一辆行驶里程约15000km的瑞风2.0汽油车，发动机为HFC4GA3。
车主反映该车发动机正常行驶冒黑烟，急加速冒黑烟非常严重，并且伴随动力不足。
故障诊断：汽油发动机冒黑烟，明显是混合气偏浓，且燃烧不充分导致。能够影响到燃烧不充分的原因有：①点火系统：点火线圈、火花塞等； ②供油系统：喷油器、燃油泵及其线束和管路；③发动机机械：气门、燃烧室容积等；④输入信号：水温信号 氧传感器信号；⑤其他：燃油品质、发动机线束、搭铁点等。

故障排除过程如下 ：
一、本着从简单到复杂的维修方向对系统进行全面检查，检查点火、喷油、缸压均正常。

二、通过数据流观察，其他数据均正常，但是前、后氧传感器数据跳变存在异常。于是将前、后氧气传感器拆下，发现前、后氧传感器已经被黑烟灰全部堵住，这时对前氧传感器进行更换，后氧传感器进行清洗，并且对整个排气管路进行清洗。

三、装复完毕后对该车进行高速路试，目的是使排气气流对排气管道中的残余黑烟进行清洗，这时加速也不冒黑烟了，动力也正常了。

四、第二天客户又来店反馈，故障灯亮，但是不冒黑烟了，读取故障码为“P0172 ：燃油修正系统过浓”。读取长期燃油修正值和短期燃油修正值明显跟正常车辆相差很多，短期燃油修正在- 15% ～- 8.6% 之间跳动，长期燃油修正为- 29.8%（正常数据为 ：短期燃油修正在- 10% ～10% 之间跳动，长期燃油修正为-15% ～ 15%），如图 1 所示，也就不难理解故障灯点亮报“P0172 ：燃油修正系统过浓”。

五、考虑到该车前两天才冒黑烟报“P0171 ：燃油修正系统过稀”。刚修好才一天，怎么就开始报“P0172：燃油修正系统过浓？”

六、还是按照混合气浓的标准对该车进行了全面的检查，混合气浓 ：本质来说是油多气少导致，从进气系统和燃油系统进行了排查没有发现异常。对输入信号进行排查，水温传感器和前、后氧传感器数据均正常（如图 2 所示）。

七、此时消除故障码路试该车辆，在高速路上行驶，跑了 80km，故障灯仍然不亮。观察数据流仍然是短期燃油修正在-15%～-8.6%之间跳动，长期燃油修正为- 29.8%，所以该车交付给用户一段时间后故障仍有可能会再次出现。至此，重新整理思路，对该车进行检修。

八、查阅资料得知，前期该车一直冒黑烟，但是故障码为“P0171 ：燃油修正系统过稀”，明显存在矛盾（冒黑烟肯定是混合气浓导致），为何会有这种现象的产生呢？在这里我们要知道两点 ：①前氧传感器

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的作用 ；②氧传感器的结构及原理。氧传感器是检测排气中氧气的含量来确定混合气是否完全燃烧，ECU 根据这一信息实现过量空气系数 λ=1 为目标的闭环控制 ；其传感组件是一种带孔隙的陶瓷管，管壁外侧被发动机排气包围，内侧通大气。传感器根据内外侧的氧浓度差间接计算出燃油喷射的脉宽，传送给 ECU，由 ECU 再次控制喷油。</p>
九、前期，车辆前氧传感器完全被黑烟包裹，导致前氧传感器无法检测排气中氧气的含量，从而前氧传感器一直给 ECU 一个混合气偏稀的信号，ECU 为了维持过量空气系数λ=1，从而加大喷油量，才导致冒黑烟。但是为何更换过前氧传感器后，接着会出现“P0172 ：燃油修正系统过浓”呢？而且消了故障码后，跑了一段时间故障码还不出现呢？

十、原来，ECU 中有一个功能是自学习功能，即车辆随着公里数和使用时间的增加，车辆和出厂前会存在一定的偏差，ECU 会根据不同的车辆状况，进行自学习，从而适应当前的车辆状况，使车辆保持在最佳状态运行。
  
十一、至此，我们非常明白了，之所以车辆更换前氧传感器后，导致“P0172 ：燃油修正系统过浓”，是因为前期混合气一直偏稀，ECU 学习值为混合气稀时的状态（即 ECU 喷油模块加大了喷油脉宽，保证过量空气系数 λ=1），当车辆状态正常时，ECU 中的数据还是偏稀状态的数据，当车辆行驶至一定公里数后，ECU还按混合气稀时的数据对车辆进行控制，从而导致混合气浓的产生。这时可以通过 ECU

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断电 30s 以上（使ECU 自学习只复位），然后再路试一段时间，让 ECU 学习当前的车辆状态。</p>
十二、经断电及路试后，车辆的短期燃油修正在- 10% ～ 10% 之间跳动，长期燃油修正为 0.8%（如图 3 所示），车辆正常。
故障总结：车辆前期冒黑烟确实是由于前氧传感器被黑烟包裹导致，但是更换后，EPC灯亮，报“P0172：燃油修正系统过浓”，是因为前期车辆ECU认为混合气一直偏稀（从冒黑烟的程度就可以看出），所以ECU会一直加大喷油量，等更换好后，ECU按老数据对其进行控制，导致喷油量偏大，超过了ECU学习的极限值，从而导致“P0172：燃油修正系统过浓”的产生。
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