丰田点火系统毕业论文

第一部分摘要：随着电子技术在汽车上的普遍应用，汽车电路图已成为汽车维修人员必备的技术资料。目前，大部分汽车都装备有较多的电子控制装置，其技术含量高，电路复杂，让人难以掌握。正确识读汽车电路图，也需要一定的技巧。电路图是了解汽车上种类电气系统工作时使用的重要资料，了解汽车电路的类型及特点，各车系的电路特点及表达方式，各系统电路图的识读方法、规律与技巧，指导读者如何正确识读、使用电路图有很重要的作用。汽车电路实行单线制的并联电路，这是从总体上看的，在局部电路仍然有串联、并联与混联电路。全车电路其实都是由各种电路叠加而成的，每种电路都可以独立分列出来，化复杂为简单。全车电路按照基本用途可以划分为灯光、信号、仪表、启动、点火、充电、辅助等电路。每条电路有自己的负载导线与控制开关或保险丝盒相连接。

一辆佳美车装用直列四缸1.8L SV20发动机，采用中央单点喷射（CFI）和集成式点火系统（IIA），发生启动不着的故障。检查处理先在喷油器燃油输入侧接上油压表，启动发动机，此时油压表指示为0.26MPa，表示燃油系统供油正常。接着进行跳火试验，无火花；直接用最长的分电器线一端套在火花塞上，另一端靠近点火线圈次级端子进行跳火试验，火花正常，说明分电器盖或分火头有缺陷。检测证实是分电器盖不良（中心触头接触不好以及各侧电极与分火头间的间隙过大）。换上新件再试，发动机能顺利启动，但车头发抖较严重，且怠速约为500r/min。转动怠速调整螺钉，却无法调高怠速，然而发动机加速性能良好，说明怠速失常。从排放黑烟的情况可知混合气过浓。于是，拆下中央喷油器总成进行清洗，此时发现由水温控制的怠速空气阀积炭严重，节气门起始位置调节螺钉不起作用，节气门处于完全关闭位置。安装好喷油器总成（安装时应避免损坏密封胶圈），并把节气门调整至正确位置，使怠速为750r/min，点火提前角调到5°，故障排除。92款佳美，装备SXV10 5S—FE型发动机。抛锚在外，车主打电话要求救援。故障检修我们带了一套组合工作、万用表匆匆赶到现场，先检查点火系统，拔出高压线插进带来的备用火花塞，打马达试跳火，发现有火花，点火系统基本无问题；接下来检查油路，打马达轻踩油门用带来的化油器清洗剂向进气歧管内喷射，仍不着车。有油、有电、有气，怎么不着车呢?因带来的工具和检测仪无法继续深入检测，决定将车托回厂内维修。到厂后拆下进气管发现节气门体较脏，拆下节气门体和怠速马达进行清洗，清洗后装后仍着不了车。短接诊断座TEl—E1脚调码，无故障码出现。重新检查点火系统，测量分电器中点火线圈的初级、次级电阻，均在正常标准范围，高压线电阻均小于25k欧姆，用仪器测量跳火电压均在10kV左右，也在正常范围。当我们拔出高压线重新插上拆下来的火花塞时，打马达发现有火花但火花特别弱。是什么原因导致火花弱呢?我们决定用调换的方式将同种车型的分电器总成调换过来试验。打马达火花还是弱，高压线无问题，难道是火花塞问题?换上原厂白金火花塞，打马达试验火花特别强。将白金火花塞换上，打马达后便很顺利着车，至此故障解决故障现象：一辆丰田佳美（CAMRY）轿车，5S-FE型发动机，此车放置了两天后，再起动却无法起动。据此车车主说：此车在出差的过程中没有异常情况，但不知怎么了，回来后停放了两天再起动，怎么也起动不着了，到附近的一家修理厂检修时，他们说是点火放大器坏了，但换上新件后，故障依旧，等了几天还是没有修好。故障检测诊断：打开点火开关，将点火开关置起动位置，可怎么也起动不了，在起动过程中发动机运转很协调，说明电源电压正常，可见此故障现象正如车主所述。本想通过故障诊断接口调取故障代码，但由于线路已有所改动，找不到故障诊断接口只好作罢。将点火开关置起动位置，倾听喷油器的动作声，结果都无动作，当即拔掉高压电缆线进行跳火试验，结果没有火花。很明显此时电脑处于安全失效保护状态，电脑接不到点火信号当然就控制喷油器不让其工作。根据此依据分析，故障很可能是点火系统的故障而导致不能起动。为了能准确查找故障部位，防止点火系统有隐性故障或出现其他故障的可能，只好对点火系统进行彻底的清查，虽然比较浪费时间，但已别无其他办法。将万用表置于欧姆档，测得点火线圈初级电阻值为0.46Ω；次级电阻为13.8Ω，此值都在正常范围内；点火线圈已没有问题了。因点火放大器是刚换上的新件，故障存在于此的可能性较小，但在此地步为了放心一些，只好对其进行检查，结果正常。难道是拾波线圈是有问题而导致电脑接不到其信号？关闭点火开关，拔下插接件对其分别检测，结果测量其电阻值分别为：G+（曲轴位置信号）与G-之间的电阻值为260Ω；Ne+（发动机转速信号）与G-之间的电阻值为520Ω检测值均在正常值范围内。又对分电器和相关线路进行检查，结果没有发现异点。是电脑坏了吗？此次检查已到了非常棘手的地步。再检查就要检查电脑了，但为了缩小故障范围，又再一次将点火系统细致地检查了一遍，其各组件及线路都很正常。 怎么办？只能对电脑进行检查了，通过认真的考虑后，决定拆下电脑检查。正当准备拆下电脑时，脑子里忽然这么想：仅测点火系统的相关电阻与线路，电压正常不正常呢？这一非常重要的环节？当即对电脑的工作电压检查，结果电压为0V，因为，此电压是受主继电器控制，所以认为主继电器损坏，拆下主继电器，此为四插脚式，当对其进行导通检查时，发现其余两端不导通，可见主继电器已损坏，换一新件后故障完全消失。原来由于主继电器不工作，致使电脑无工作电压，而导致发电机不能起动。此故障完全排除。丰田佳美3VZ-FE V6 3.0L发动机怠速不稳，加速无力，故障指示灯亮故障现象：怠速不稳，加速无力，故障指示灯亮。 故障检测:首先调取故障代码，为45——混合气过稀；12——空气流量计信号不良。怠速时，测量空气流量计信号电压为0.6V左右，偏离标准值(1.1~1.5V)较多。空气流量计信号低，必然造成喷油量减小，混合气过稀。那么，空气流量计信号偏低的原因是什么呢?根据经验与分析，大致有两点:①真空漏气；②空气流量计故障。首先从漏气查起，没有明显泄漏处。接入真空表测其怠速下真空度为52.63kPa，歧管真空度正常。说明从节气门以后的歧管各处不存在漏气，那么最大可能是在节气门前漏气。仔细检查发现主气道与节气门接口松动，重新紧固后，发动机性能明显变好，再测空气流量计信号为1.2V，正常。故障指示灯熄灭，故障排除。 故障分析:此车的空气流量计为叶板式，叶板转动的角度与空气流量大小相关联。与此同时，叶板带动电位计触点滑动到一个位置上，此点便有一个代表空气量的电压信号输入电脑。由于空气道漏气，它没有经过空气流量计的测量，故使叶板转动的角度变小，即信号变小，造成混合气过稀。为什么检测真空度时是正常的呢?这是因为怠速时，节气门是全关闭状态，进入歧管的空气只能经过怠速控制阀旁通气道，节气门前漏气与歧管内真空度无关。若检测时发现真空度较低，应重点检查节气门之后是否有漏气部位。丰田佳美轿车起动困难故障排除故障现象：一辆87年产丰田佳美轿车，3S-FE发动机。起动困难，没有快怠速，尤其是冷起动更加困难。点火开关至ST挡发动机着火，回到IG挡发动机在30S左右熄火，连续起动十几次，发动机工作温度达到40℃ 以上才能维持着火。发动机怠速转数900r/min，加速响应性不好，尤其低速向高速过渡不佳，发动机转速超过2500r/min时能正常工作。快速进入中国汽车修理网有问必答区几十万海量问答,解决你的各种修车问题故障检测：根据以上故障现象得知，维持发动机怠速运转时的空燃比太稀。影响发动机空燃比的因素很多，尤其是EFI系统机电结合的非常紧密，很难直接判断故障点。只好求助于故障代码，在发动机左侧空气流量计附近找到长方型诊断座。点火开关至OFF挡，将诊断座的TE1和E1用跨线短接，点火开关至ON挡，仪表板上的“CHECK”指示灯只亮不闪。又用故障码检测仪(元征公司431ME7.0版电眼睛)进行检测，点火开关至OFF挡，将故障码检测仪连接诊断座，点火开关至ON 挡，操作故障码检测仪使其进入发动机诊断系统主菜单，读故障代码功能菜单，故障码检测仪显示“发动机ECU无应答”，这表明发动机ECU与故障码检测仪ECU不能进行信息交换。是没有故障码，还是自诊断系统出现故障呢？在CD机下面找到发动机ECU，拆下固定螺丝，用数字表直流电压挡测ECU插座，测W端子对地电压为0.3V，标准电压为10-14V，显然电压太低，当短接诊断座TE1和E1时发现数字表显示的电压由0-0.3V有规律的变化。为了看的更清楚，用指针表直流电压1V挡测试，点火开关至OFF挡，将红表笔接在W端子上，黑表笔搭铁，点火开关至IG挡，4S后指针摆动2次，2次摆动间隔0.5S，而后间隔1.5S又摆动2次，这表示故障码为22，冷却水温传感器或线路有问题，用数字表测冷却水温传感器为开路状态，电阻值不随发动机温度变化。 故障分析：水温传感器在EFI系统的作用是检测发动机冷却水温度，向ECU输入温度信号，作为燃油喷射和点火正时的修正信号，同时也是其它系统的控制信号如图1所示。当水温传感器正常工作时，其输出电压信号在0.1-4.8V范围内变化，如果水温传感器电压低于0.1V(相当于水温高于139℃ )或电压高于4.8V(相当于水温低于-50℃ )时，ECU即判断为故障信号，并设定一故障代码。由于水温传感器开路状态，ECU收到5V的高电平信号，所以水温信号不能参与发动机喷油量和点火正时的修正，低温起动时ECU不能控制喷油 脉冲宽度的增加，从而达到控制喷油量的目的，其结果造成发动机低温起动空燃比太稀，难以起动的后果。为什么跨接诊断座TE1和E1时，仪表板“CHECK”指示灯不闪呢?是因为ECU控制驱动“CHECK”指示灯的功率块损坏。故障码检测仪不能提取故障码是因为诊断座上W线开路，接上诊断座的W线，故障码检测仪显示的结果与万用表所测的故障码一样。 故障排除：找到问题所在，就有解决的办法。为了看到水温传感器在EFI系统的控制作用，笔者用0-20KΩ可变电阻，根据下表所示：找到0℃ 、20℃ 、80℃ 所对应的电阻值，标好刻度，引出线接到水温传感器的插座上，低温起动时人为将电阻值调到3KΩ-5KΩ，相当于给ECU输入一个20℃ 以下，0℃ 以上的控制信号，发动机顺利起动，进入快怠速状态，发动机转速1800r/min，随着发动机水温升高，相应调节电位器怠速转数逐渐下降，当发动机达到正常工作温度时，将可变电阻的阻值调到200Ω-400Ω，发动机怠速为850r/min。试车，发动机加速响应性、动力性、排放性都很好。原车的水温传感器价格很高，又不好买，为了彻底解决这个故障，将损坏的水温传感器拆下，用48钻头从水温传感器的插头端钻到底，但不钻透，用300Ω-15KΩ的NTC热敏电阻，焊上导线，放入孔底部，用树脂胶封好，1小时后将水温传感器装回原处，将引线接到传感器的插座上，故障彻底排除。

浅谈传统点火系故障的诊断一、摘要 本文介绍一台丰田海狮IRZ汽车点火系断电器触点经常被烧蚀，造成发动机排气消声器放炮，废气排放严重，功率下降的故障，通过采用修理断电器和更换电容器的修复方法，克服了车辆断电器经常烧蚀的现象，消除了由此而引起的故障。 关键词：燃烧充分、彻底；接触不良；电火花不强；点火正时二、前言 随着我国国民经济的迅速发展，汽车保有量不断提高，大城市对使用的汽车要求也越来越高，不仅对汽车的技术性能(如动力性、经济性)有更高的要求，而且对车辆的废气排放和噪音也有新的要求。因此我们在检修汽车的过程中，不能忽略各个方面的故障影响。 三、正文 (一)发动机在运行时，发出无节奏“突突”声 我单位有台丰田海狮IRZ汽车(采用传统的蓄电池点火系)，行驶约8万km后，出现发动机运转时，排气消声器发出无节奏的“突突”声，而且转速越高声音越大，并伴有化油器回火；排气消声器放炮等现象，造成车辆废气排放污染严重，发动机动力明显下降，并且发动机出现了经常熄火的现象，经济性明显变差。 (二)造成发动机故障的原因分析 要使发动机能发出最高动力且排放污染小，则要确保发动机能充分燃烧。发动机充分燃烧的主要条件，就是点火系点火正时并能够产生足够强的火花去燃烧混合气。因为只有点火正时，燃烧充分，才能保证发动机做功时能产生足够大的爆炸力，去带动发动机曲轴以高速运转，同时，燃烧充分、彻底才能保证最大限度减少有害废气的产生，减少环境污染。由此得出结论，发动机点火系出现故障会使点火不正时，产生的电火花减弱，从而降低燃烧的充分性。燃料不能在气缸内完全燃烧，未燃烧的废气就会在排气喉补燃或排出，造成排气喉放炮或废气排放严重，最终使发动机输出功率下降。 根据以上分析，我拔下一个缸的高压线进行跳火试验，发现火花颜色发红，证明点 火火花过弱。这是燃烧不充分故障的原因。造成发动机点火系点火火花过弱的原因大致有以下几点： 1．高压电线接触电阻过大 点火线圈产生的高压电由高压线配送到火花塞的中心电极，由于经点火线圈变压形成高压电，火花塞旁电极连接地线，高压电可以跳过间隙到火花塞旁电极接地，在电压跳过间隙的瞬间产生火弧。如果高压电线接触电阻变大，会减低电压，电压低，产生的火花能量也必然减少，造成电火花能量减弱，令电火花不强。 2．分电器盖短路漏电故障 分电器盖将中央高压线传来的高压电配送到各缸的分高压线上，如果其漏电或中心炭精，以及各高压导电柱烧蚀造成接触不良，则也会令高压电能量减少，从而降低电火花能量，令电火花不强。 3．分火头烧焦造成接触不良故障 分火头用于将分电器盖中心炭极传来的高压电，送至分电器盖的各个导电桩。高压电由分火头的导电片传导，当导电片烧蚀、烧焦而导至高压电传导不良时，便会造成电压下降，令高压电能下降，从而降低电火花能量，令电火花不强。 4．断电器触点脏污、烧蚀造成接触不良故障 断电器触点脏污或烧蚀，造成接触电阻过大。断电器触点用于控制点火线圈初级电路周期性通断，其接触电阻增大，必造成点火系初级电流减少，最终造成偶合的高压电减少。高压电减少，产生的电火花也就减少。 5．电容器断路故障 电容器是用来并联断电器触点，吸收触点打开时产生的火花的。如果电容器短路故障，则断电器触点不能打开切断初级电流，也就无高压电产生，点火系不工作；如果电容器断路，则断电器触点烧蚀，导致接触不良，从而降低电火花能量，令电火花不强。 6．点火系提前角自动调节机构有故障 发动机活塞上行至此点时，可燃混合气压缩比最大，这时所产生的压力最大，爆炸时产生的功率也最大。由于发动机高速运转时，活塞在气缸内移动，每一个行程只需约O.Ols，而可燃混合气由电火花产生到混合气点燃爆炸约需0.003s，如果按理论设计，活塞上行至压缩终了的上止点时，点火系开始产生电火花到电火花点燃混合爆炸，则活塞已下移了约1／3位置，这时的压力相对减少，这样产生的爆炸力必减弱，所以要想发动机能输出最大动力，则要求活塞上移至上止点，混合气刚好点燃爆炸。要使发动机活塞刚好在上止点时爆炸，则点火系必须在活塞离上止点还需约0.003s时就开始产生电火花，这就是所指的发动机点火提前。发动机的点火提前是通过曲轴控制分电器总成来完成的，活塞还未到上止点时，所对应的曲轴转角，即点火提前角。也就是说，当活塞到达压缩冲程上止点之前已相当于曲轴转过了一定的角度，点火提前到上止点的一定角度，气体压力就能达到最大值，因此，点火时刻应在活塞到达压缩冲程上止点之前相对于曲轴一定转角。但点火提前角过大，混合气点燃过早，气体的压力将阻碍活塞向上运动，使发动机功率下降，燃料消耗增多，工作不稳定，怠速不良，大负荷工况时，产生易爆易燃现象。点火提前角过小，混合气点燃过迟，即活塞到达上止点时，混合气还未点燃，活塞从上止点下移后才点燃混合气，由于压缩力减少，则爆炸力必减少，会造成未燃烧的混合气在发动机排气管外燃，使功率下降。所以点火系的点火提前角调节不当或不起作用，也会导致发动机排气喉放炮，废气排放严重。 (三)排除故障的措施和方法 根据以上原因分析，围绕着发动机燃烧不充分时出现的故障现象，我反复学习了有关维修保养资料，并虚心向有经验的师傅请教，对逐个可能产生的原因进行检查分析，对可能会产生故障的部位采取先易后难的方法进行检查。检查方法和步骤如下： 1．高压电线检查 观察高压电线和端子，没有发现腐蚀、断裂或变形。每条线电阻(没有脱开盖时电阻)，测得电阻值如表所列，均属正常。 2．分电器盖检查 先检查分电器盖中心炭精触点、盖内分布的导电桩和盖上各高压点火线插孔，没发现烧蚀和熏黑现象。把火花塞上的所有高压线拨掉，拆下分电器盖(如图所示)，将所有高压线端头距离气缸3～4mm，打开点火开关，拨动断电器触点臂，此分线头与气缸体没有跳火。再拔掉分电器盖上的所有高压线，将中央高压线插到任一高压线插孔中，并在其分线孔邻近的插孔中再插上一根高压分线，使其端头距气缸体3～4mm。打开点火开关，拨动断电器触点臂，此分线端头与气缸体没有跳火，然后以此方法检查其他高压分线插孔，都没有漏电，证明分电器盖不存在漏电故障。 3．分火头检查 先观察分火头导电片端头，没有发现有烧缺、烧焦现象，再将分火头反放于气缸盖上(如图所示)，使其导电片与气缸接触，然后将高压线的端头距分火头座孔约2～3mm，同时接通点火开关，拨动断电器触点臂，使其一开一闭。此时高压线端头分火头座孔之间没有火花跳过，说明分火头工作正常。 4．点火调节装置检查 拆下分电器总成解体检查，离心式调节器的离心重块甩动灵活、平稳、无卡滞和松旷现象，将分电器轴固定不动，使凸轮向正常旋转方向转到极限位置，在突然放松时，凸轮立即返回原位，证明离心式调节器工作正常。检查真空式调节器，膜片无裂损，拉杆与弹簧连接牢固，管接螺母无漏气，说明真空式调节器良好。 5．断电器检查 在触点闭合时，用弹簧秤的挂钩钩住活动触点的尖端(如图所示)，沿着触点的轴向拉动弹簧，张力读数为57.8N(5.9kgf)，说明触点臂张力正常。再拨动断电器触点臂观察其触点，发现触点有严重烧蚀现象。用万用表测量触点之间电阻，指示数为5Ω，证明触点电阻增大，以致初级电流减少，高压电降低，造成了电火花减少的故障。 6．电容器检查 拆下电容器放在气缸盖上(如图所示)，使点火线圈上的高压总线端头距电容器引线3～5mm。接通点火开关，拨动断电器触点，使其一开一闭约3～4次，此时高压总线端头与电容器引线之间有火花跳过。立即将电容器引线与其外壳刮火(即放电)，不能产生强烈的篮白色火花，确定其已损坏。 经过以上的综合检测与判断，找出了引起发动机在各种转速下发出无节奏的“突突”声、发动机有熄火故障的主要原因是电容器损坏，引致断电器触点经常烧蚀。点火系统工作时，当断电器触点打开，随着初级电流减小，磁场发生变化，次级绕组产生高压电的同时，在初级绕组中也产生自感电动势，其值可达200～300V，它将作用在触点间隙，击穿触点间隙产生火花，使触点迅速烧蚀，同时使初级电流不能迅速中断，磁场变化减慢，使次级电压降低。为了消除这一影响，在触点两端并联一个电容器，当触点打开时，初级绕组产生的自感电动势向电容器充电。由于电容器适当，充电时间极短，不仅减小了触点间火花，延长了触点的使用寿命，而且加速了初级电流消失，提高了磁场变化速率，从而使次级电压提高。所以，断电器触点烧蚀和电容器损坏，导致低压电流减小，次级电压下降，火花能量减小，引致了点火系这一故障。 经过以上对故障的分析与判断，我决定更换电容器，对断电器触点进行修复。触点烧蚀严重，拆下断电器对触点进行修磨并在细油石上加少许机油磨平，发现触点厚度＜0.5mm的极限要求。更换新的断电器，装复后再调整触点间隙为0.35~0.45mm，其接触面积)85％，装回分电器总成试车，发动机在各种转速下，消声器无发出“突突”声，也无出现熄火现象，一切正常。 (四)结论 通过以上的方法和步骤，终于将我单位的这台车发动机排气放炮、功率下降的故障修复好。并从中得出结论，造成这一故障的原因是点火系电容器有故障，使触点断开时产生火花烧蚀触点，令触点接触电阻增大，导致产生的高压电不高，产生的电火花不强，混合气在气缸内燃烧不彻底。所以作为一名驾驶员不仅要遵守交通法规，保证行车安全，还要熟悉、掌握所驾驶车辆的技术状况，对一般汽车的故障特征，懂得其产生的原因和解决方法，并通过曰常勤保养，确保车况良好。

利用尾气分析发动机的故障有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车，故障现象是冷车时挂挡后踩油门有轻微的冲击，怠速不良，做过许多检查和修理，始终不能解决问题。该车最初进厂修理是因为冲洗发动机后不能着车，拖进厂后检查发现点火系统进水，进行请洁干燥之后重新装复，车虽然着了，但是怠速有些不稳。经过检查发现高压线有漏电现象，分火头和分电器盖也有些烧蚀。征得用户同意后对上述部件进行了更换，发动机故障基本排除，但用户反映车不好用，冷车挂档后踩油门有轻微的冲击。虽然故障现象非常不明显，但用户执意要求检修，并声称如果问题不能解决，就要把前面的修理费用免掉。我接到这辆车时正是热车，由于一时不能验证故障现象，便先根据用户描述的情况进行分析，认为故障可能出在油路上。随后在热车状态下进行无负荷测试尾气，测试结果如下：怠速时HC为275ppm(标准值为220ppm)，CO为0.3％(标准值为1.2％)；高怠速时HC为120—150ppm，CO为0.3％一0.5％(该厂仅有一台两气废气分析仪)。测量气缸压力，各缸压力正常。进行气缸功率平衡测试，各缸工作都正常。进行断缸测试，各缸HC和CO值变化都一样。从上面的数据当中是否可以发现问题呢7当然可以。尽管两气尾气分析仪本身没有数据分析和混合比浓度测试的功能(一般四气尾气分析仪可以通过CO，、O2以及过量空气系数入直接看出混合比浓度)，但通过数据可以看出，这辆车的尾气排放偏低，对于没有安装氧传感器和三元催化器的车辆来说是太低了。CO含量高一般是因为混合比偏浓，而CO含量太低的一个主要原因是混合比偏稀。根据这个思路，我将该车的尾气调高，将CO调到1.0，HC调到200ppm。当车完全冷却后再次进行检测，尾气排放没有超标，原来的故障现象也彻底消失了。各系统故障的方法，其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析的主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化转化器转化效率等，主要的分析参数有CO、HC、CO2，和O2等的含量，还有空燃比(A／F)或过量空气系数入。尾气分析的项目如表1所示。二、尾气分析的基本规则HC和O2的读数高，是由点火系统不良或混合气过稀失火引起的。当测试的CO、HC值高，而C02、02值低时，表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的氧气保证正常燃烧，通常情况下，CO2的读数和CO的读数相反。燃烧越完全，CO2的读数就越高，其最大值在13.5％—14.8％之间，此时CO的读数应该等于或接近于0.O2的读数是最有用的诊断数据之—，02的读数和其它3个读数一起，能帮助找出故障诊断的难点。通常，装有催化转化器的汽车，O2的读数应该是1.0％—2.0％，说明发动机燃烧很好，只有少量未燃烧的02通过气缸排出。如果02的读数小于1.0％，则说明混合气太浓，不利于燃烧。如果02的读数超过2％，则说明混合气太稀。利用功率平衡试验(根据制造厂的使用说明)和四气尾气分析仪的读数，可以看出每个缸的工作状况。如果每个缸C0和C02的读数都下降，HC和C02的读数都上升，且上升和下降的量都一样，则证明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小，其它缸都一样，则表明这个缸点火或燃烧不正常。一个调整好的闭环控制电控汽车的尾气排放中，HC的含量大约为55~100ppm，CO应低于0.5％，O2为1.0％~2.0％，C02为13.8％~15.0％。汽车尾气测试值与系统故障的判断分析如表2所示。三、几种常见的气分析仪汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型，下面分别进行介绍。两气尾气分析仪两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中C0和HC的体积分数的。但是，如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏，那么所检测到的就是被外部空气稀释了的尾气，C0和HC的测量值将降低，自然就不能反映尾气的真实含量。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有检查自身泄漏的功能，因此即使用两气尾气分析仪测量车辆尾气，也不能真实地反映出发动机的故障来。2．四气尾气分析仪随着装有三元催化转化器和电子控制系统汽车的增多，汽车的排放标准也更加严格，因此需要更精确地测量尾气并诊断车辆排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能，而且还能进行故障诊断和分析，它除了能测量C0和HC外，还能测量C02和02、发动机油温、转速等，以及计算过量空气系数入和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用，作为发动机故障检测分析的诊断工具也非常有用。对于几种尾气的分析，前面我们已经做过阐述，在这里只对过星空气系数入进行简要的说明。过星空气系数入可以直观地告诉我们空燃比的情况，从理论上讲，混合气的过星空气系数入＝1最为标准，但实际上不可能没有变化，所以一般情况下入被设计为0.97—1.04(有些车有具体说明)，可以看成是理想的匹配。若入大于该值，说明空燃比过大，混合气过稀；若入小于该值，则为空燃比过小，混合气过浓。四气尾气分析仪还可提供发动机转速(RPM)和发动机温度(TEMP)参数，作为故障诊断时的参考数据o五气尾气分析仪当C0和HC降低时，可能会引起尾气中的N0x浓度升高，若要监测N0x的浓度，就得使用五气尾气分析仪。而且，N0x常常是在高温大负荷的情况下产生的，若没有底盘测功机，就只能靠路试去测量。四、几个应用实例一辆捷达轿车，装备ATK新2气门发动机，配有三元催化转换器。用户反映该车发动机工作不稳，测量尾气排放严重超标。捷达新2气门ATK发动机采用电子控制多点顺序燃油喷射管理系统，该系统是一个集喷油、点火、怠速、爆震、空调、自我诊断及陂行回家等功能于一体的闭环集中控制系统。根据该车故障现象，首先检查火花塞，发现火花塞间隙偏大，更换新件后，尾气排放情况略有好转，但未得到明显改善。连接故障诊断仪V．A．G1552对发动机电控系统进行检测，调出1个故障码(氧传感器)。按故障码的提示，检查氧传感器至发动机电脑的连接线束，未发现短路、断路情况，于是将氧传感器更换。随后试车，继续测量尾气，尾气排放指标依然偏高，但发动机电控系统已无故障显示。用燃油压力表测量喷射系统压力，发动机怠速时油压为250kPa，急加速时为300kPa；关闭点火开关10min后，系统保持压力为200kPa，以上各项数据均正常。接下来拆下喷油嘴进行超声波清洗，测量其电阻值为15Ω，也符合标准。连接压力机，观察喷油嘴雾化状态良好，检查喷油嘴连接线束，也无短路、断路情况。继续检查点火系统，用万用表测量点火线圈、高压线电阻均正常。将发动机恢复后试车，故障依旧。用V．A．G1552查寻故障存储，仍没有故障码出现。在读取测量数据时，观察到氧传感器信号电压在0.2—0.8V之间变动，属正常；进气压力传感器的数据也符合标准。于是怀疑三元催化转换器有问题，将其更换后试车，尾气排放依然超标。检查配气相位，正时标记正确；怀疑汽油质量有问题，清洗油箱及管路并更换优质汽油后，情况丝毫不见好转。经仔细观察发现：如果起动发动机后怠速运转而不进行路试，尾气排放基本合格；路试约2km后尾气排放指标升高；若每次起动间隔时间超过30min，怠速测量基本合格。根据上述情况，决定更换发动机电脑，但将电脑更换了也无济于事。其它部分是否存在问题呢?于是抱着试试看的想法，拆下排气歧管进行检查，并与新的排气歧管进行比较，发现该车氧传感器的排气取样孔偏小。换上新的排气歧管进行尾气检测，各项指标显著降低。对该车进行路试，尾气排放依然合格。恢复该车所换的其它配件，继续试车，尾气排放始终未超标。由此可以断定，故障部位就在氧传感器排气取样孔。由于从气缸内排出的废气处于高速流动状态，行至氧传感器取样孔处时形成涡流，导致排出的废气不能及时在此处更新，使氧传感器不能准确地向发动机电脑反馈同步信号，造成发动机电脑不能根据实际工况对喷油脉宽进行正确修正，最终出现发动机工作异常，尾气排放严重超标的故障。有一个时期，曾有一批车出现过此类故障，都是由于进行尾气改造后，氧传感器取样孔打得不合适，导致氧传感器不能有效采集尾气，造成信号失准。一辆装备5S—FE发动机的丰田佳美轿车，发动机怠速不稳，经常熄火。该车采用TCCS发动机电子控制系统。首先调取故障代码，仪表板上的发动机故障指示灯显示为正常代码。用四气尾气分析仪进行检测，仪器显示的检测结果如表3所示。由检测结果可以看出：HC和02都较高，这是空燃比失衡的一个重要特征；C0值较低，而C02在峰值，这说明可燃混合气已充分燃烧，点火系统应该不会有什么问题；入值较高。综合分析表明，该发动机工作时的混合气偏稀，因此应从进气系统和供油系统着手进行故障检查。对车辆进行检测：真空管无漏气、错插现象；PCV阀密封良好，机油尺插口良好。起动发动机，将化油器清洗剂喷在进气管垫和EGR阀周围，发现随着转速上升，怠速逐渐稳定。取下EGR阀，发现针阀周围有少量积碳，EGR阀通道上有很多积碳，针阀不能落入阀座，致使进气歧管的混合气被废气稀释，从而怠速不稳，发动机容易熄火。对EGR阀进行彻底清洗，并换上新垫，起动发动机，一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测，结果如表4所示，所有数据都在标准范围之内，故障排除。从这个故障诊断实例可以看出，在对有故障的车辆做完必要的常规检查之后，使用尾气分析仪可以很快发现故障的本质原因，缩小检修范围。一辆广东三星6510汽车，套装97款克菜斯勒道奇3．3L发动机，行驶里程为140000km。故障现象：挂档轻加油门至1200r／min时有时熄火，不熄火时怠速降至400—500r／min甚至更低；急加油门没有任何故障，熄火后起动容易。故障分析：试车过程中，没有明显的断油或断火的感觉，但总感觉进入的空气量不够用。经检查，怠速系统没有任何故障，怠速马达在其它修理厂进行过替换试验，没有问题；节气门体也进行过更换试验，没有问题；用额外补充进气量的办法(断开一个节气门体后面的真空管)，同样没有解决任何问题。原地不挂档加油门试验，无论怎样试验均没有任何故障征兆，发动机转速从1200r／min到800r／min下降非常平稳。怀疑是进气压力传感器有故障，有可能缓加油门时不能很好地感知进气量，所以使用检测仪的数据流功能，对各个数据进行实时观察，没发现有错误的数据流，MAP数值正常。对供油系统和点火系统进行仔细检查和测量，均没有发现任何故障。到现在为止应该说仅是凭经验感觉一点故障线索，那就是感觉好像进气量太少。既然怀疑是因为进气量太少造成的故障，那么通过尾气检测一定可以发现一些线索，所以对尾气进行了测量，怠速时的检测结果如表5所示。通过测量结果我们可以发现，混合气偏稀(入大于1.03)，燃烧比较好 (CO2较高，接近于15％)。通过上面的分析，可以间接证明该车进气或者供油系统有故障。为了检验这一分析，将所有影响进气量或感知进气量的元件一一列出，采取逐步分析排除的办法确定故障元件。这些元件有：怠速马达、节气门体及其传感器、MAP传感器、EGR阀。前几种元件已经检验和试验过， 目前只剩下EGR阀没进行过检验。EGR排气再循环阀的功用是在发动机工作过程中，将一部分废气引到吸入的新鲜空气(或混合气)中返回气缸进行再循环，以减少N0x的排放量。因为N0x主要是在高温富氧条件下生成的，废气为惰性气体，在燃烧过程中吸收热量，这样将降低最高燃烧温度，也减少了N0x的生成量。但是过度的排气再循环会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低速小负荷及发动机冷态运行时，参与再循环的废气会明显降低发动机的性能。因此应根据工况及工作条件的变化，自动调整参与再循环的废气量。根据发动机结构不同，进入进气歧管的废气量一般控制在6％—13％之间。在EGR系统中，通过一个特殊的通道将排气歧管与进气歧管连通，在该通道上装有EGR阀，通过控制EGR阀的开度来控制参与再循环的废气量(如图1所示)。EGR阀开启或关闭是由阀上方真空气室的真空度来控制的，而真空度则由受ECU控制的EGR真空电磁阀控制。EGR电磁阀受ECU控制，ECU根据发动机转速、空气流量、进气管压力、温度等信号控制EGR电磁线圈通电时间的长短，以此来控制进入EGR阀真空气室上方的真空度，从而控制EGR阀的开度，改变参与再循环的废气量。装有背压修正阀的EGR排气再循环系统，在EGR(真空)电磁阀与EGR阀间的真空管路中装有一个背压修正阀，其功用是根据排气歧管中的背压附加控制月F气再循环。即当发动机在小负荷工况，排气背压低时，背压修正阀保持EGR阀处于关闭状态，不进行排气再循环；只有在发动机负荷增大，排气歧管背压增大时，背压修正阀才允许EGR阀打开，进行排气再循环。排气歧管的背压通过管路作用在背压修正阀的背压气室下方，当发动机处于小负荷工况，排气背压低时，在阀门弹簧的作用下气室膜片向下移动，使修正阀门关闭真空通道，此时EGR阀在其阀门弹簧作用下保持关闭，因而不进行排气再循环；当发动机负荷增大，排气歧管背压升高时，修正阀背压气室下方的背压升高，使膜片克服阀门弹簧弹力向上运动，将修正阀门打开，由EGR电磁阀控制的真空通过背压修正阀进入EGR阀上方真空气室，将EGR阀吸开，月F气再循环通道打开，废气进行再循环。EGR电磁阀受ECU控市IJ，ECU根据转速信号、进气压力信号、水温信号、空气流量信号等，通过控制EGR电磁阀的开度来控制进入EGR阀的真空度，从而控制EGR阀的开度，改变参与再循环的废气量。通过上面的EGR阀工作原理分析可知，EGR在怠速工况和小负荷情况下是不参与工作的，否则会有一部分尾气进入燃烧室，不但会降低燃烧室的温度，还会恶化燃烧环境，阻碍新鲜空气的进入。故障排除：更换EGR阀，故障彻底消失。一辆奥迪A6轿车，装备2．8LJV6电控发动机，怠速时有轻微抖动，并且加速迟缓。故障检查：检测点火波形基本正常，但稍有不稳。测量尾气，C0为0．3％一0．5％，HC为200一500ppm，且在此范围内波动。用V．A．G1552检测仪检查，无故障代码输出。用V人．G1552故障检测仪进行数据流检测，发动机电控系统运行参数正常。检测结果分析：根据对客户的询问和加速迟缓的症状，应考虑对喷油器进行清洗；C0值正常，HC值虽然符合排放污染物的限制标准，但该车装有氧传感器和催化转化器，其C0值应低于0．5％，HC应低于100 ppm，而检测结果表明该车HC值高于此，标准且有波动，从出厂标准考虑为不正常，因此考虑发动机可能有失火现象，应进一步检查点火系统是否有轻微断路或短路，特别是短路故障。故障检修：清洗喷油器，观察各缸喷油器的雾化状况和流星的均匀性，均良好。检查点火系统，发现有一个缸的高压线有轻微短路(漏电)现象，为此更换了高压线。因火花塞间隙偏大，也同时更换了。复检发动机抖动稍有改善，但未彻底消除；尾气检查HC值下降不大，并仍有波动，分析认为故障仍可能是失火所致。为了进一步诊断故障，分别在左、右两侧月F气歧管氧传感器旁边的尾气检测口(该口通常用一个螺栓密封)进行检测，结果发现：左侧气缸排出的尾气C0值在0．5％左右，HC值在125ppm左右(因在催化转化器前测量，其值会比在月F气民管测量值稍高)，且波动极小；右侧气缸排出的尾气中C0值也在0．5％左右，但HC值却在125—250ppm之间，且时有波动。因此间题应在右侧气缸中。为此检查右侧气缸的高压线和火花塞，发现第2缸火花塞的3个电极中有一个间隙过小，调整后重新安装，故障完全消除，尾气检测值也符合出厂标准。目前，安装催化转化器的车型越来越多，测量尾气有时比较困难，在不能很好分析故障的时候，可以尽量在催化转化器前方测量，这样可能更真实地反映发动机的排放情况。同时，还应将催化转化器前、后的测量结果加以比较，以便判断催化转化器的转化效率是否正常。一辆奔驰S320轿车，发动机怠速不稳，抖动严重，但加速正常。故障检测：调取该车故障代码，显示为正常代码；用示波器测试点火二次波形，结果正常；对各缸气缸压力进行测试，均在标准范围之内；进气及真空系统不漏气；用四气尾气分析仪检测尾气，发现怠速时数据很不稳定，第1组数据如表6所示，4种气体的检测数值全都较高。再次测试，其数据如表7所示。检测结果分析：将上述检测结果进行对比分析发现，HC和Co总是同时升高或降低，C02时高时低，燃烧效率很不稳定，02不能充分参与反应，数值一直较高。从而可以判定为混合气的形成与燃烧环境十分恶劣。推测是喷油器堵塞，导致喷油器针阀与阀座配合不密封，各缸喷油器在应该喷油时不喷油或少喷油，而在不需喷油时却持续喷油，因而造成供油不正常，致使4种气体的检测数据极不稳定。故障检修：做喷油脉冲宽度试验，怠速时为3．5ms，在正常范围内。拆下各缸喷油器检查，果然每个喷油器都有不同程度的堵塞。经过彻底清洗，装复试车，一切恢复正常。从该故障的检修过程可以看出，在燃油系统的检查中，利用尾气分析仪可以省去一些检修环节，如油压的测试，燃油泵、油压调节器和燃油滤请装置的检测。换个角度来考虑，假如在应急修理中，在未做相关检查之前，就用尾气分析仪进行检测，也许在诊断一开始就能找到故障点。一辆奥迪100型轿车，装备2．6LV6电控发动机，运转时严重抖动，加速无力，排气管排出的气体气味呛人。故障检测：用V．A．G1552微机故障检测仪对发动机电控系统进行检测，存在故障代码，故障代码的含义是“右侧燃油自适应修正已达极限”。用V．A．G1552微机故障诊断仪对发动机电控系统进行数据流检测，发现左、右两侧的燃油修正因数相差过大，左侧为—3．8％—0％，而右侧为10％—12．9％。用发动机综合分析仪检查点火系统并进行气缸压力分析，发现第3缸点火波形的击穿电压较低，且该缸气缸压力偏低(气缸压力相差过大也会导致发动机抖动)。用尾气分析仪检测尾气，Co为0．9％—1．3％， 而HC高达2800—2900 PPmo检测结果分析：根据检测结果可认为右侧混合气过稀，控制电脑对右侧燃油系统进行连续加浓且已达到修正极限。为判断是否是由于右侧氧传感器的信号导致这种结果，先对左、右两侧的氧传感器信号及其对空燃比变化的反应、电控单元对氧传感器信号变化的响应能力进行测试。为此，人为地制造混合气过浓和过稀的状态，发现氧传感器和电控单元的功能均正常，因此可以认为故障是控制系统以外的原因导致的。根据上述检测结果，点火波形基本正常，可以认为点火系统正常，但HC过高表示失火，因此可以认为这种失火很可能是由于混合气过稀，超出着火界限所致。但从尾气中的Co值看，实际混合气并不过稀，因此判断故障很可能是进气系统漏气所致。测量气缸压力，发现第3缸压力比其它缸低约100kPao故障检修：在拆解进气歧管时，发现进气歧管垫的实际压合面宽度只有1mm左右(至少应有4—5mm)，其原因是进气歧管的安装面为v形，在安装密封垫后，再安装进气歧管时，由于不小心使该垫下滑，从而减小了密封带，导致严重漏气，即使燃油修正已达到极限，但仍无法完全补偿，这是机械原因导致的故障。将上述故障点彻底排除后试车，故障排除。一辆上海别克G轿车，故障症状是发动机排气冒黑烟。诊断与排除：大修发动机后试车，开始时一切正常，只是排气管接口垫有些轻微漏气。继续试车发现，发动机热车后出现怠速不稳、加速不畅现象，同时故障灯点亮报警。经检查，显示故障码为四131，即氧传感器故障。发动机热车运转时就车测量(不拔下括头)，氧传感器电压为0．28V且不变化，更换一个氧传感器后，发动机刚着车时还好，但运转一会儿后故障重现，怠速不稳，排气管冒黑烟。拆下火花塞检查，发现已有积碳，更换一组新火花塞后，运转约半小时，怠速又不稳，检查火花塞又被积碳糊死。此时故障灯再次点亮，经检查显示故障码P0171，即混合气太稀。因更换氧传感器后故障不但没有好转反而加重，所以修理工认为故障不在氧传感器。经测量，油压正常，又检查、试换7空气流星、水温、节气门位置等传感器，故障始终未能排除，于是回过头来再检查新换的氧传感器。经就车测量，氧传感器电压为0．18V左右，与用检测仪查到的数据相同，证明检测仪可以完全接收到氧传感器电压。断开氧传感器括头，测量PCM端接线，电压只有0．32V(理论值为0．45V)，于是怀疑电路有故障或PCM损坏。用尾气分析仪检查尾气，发现在怠速时C0含量接近4％，HC达到300ppm左右。通过尾气分析可以认为此时的混合气不是太浓。就车测量氧传感器，电压仍旧很低(这种现象又可以解释为混合气过稀)。断开氧传感器括头，用数字万用表测量PCM端电压为0．44V，说明线路及PCM基本情况正常。为什么会出现浓、稀两种截然不同的解释呢7难道是新换的氧传感器有故障7于是，使用模拟器模拟氧传感器数值的功能。将模拟器的绿色氧传感器专用线和黑色连线连接在车上氧传感器的输出回路上；将中间功能选择开关置于Knock／0xy位置；将右侧功能选择开关置于VoHs／0xy位置；使发动机起动运转，然后打开SST皿，此时SST皿4寄产生一个0．15V的恒定的连续信号来模拟稀混合气状态下的氧传感器发出的信号；按下模拟器上方的“0(y”键，模拟器将产生一个0．85V的恒定的连续信号来模拟浓混合气状态下的氧传感器发出的信号；在使用模拟器模拟7氧传感器后，再用检测仪读取数据流，发现氧传感器的输入信号也一同变化；当模拟器的电压较长时间为0．85V时，观察尾气的C0值降为0．65％，说明PCM对系统的控制完好，故障原因还是在氧传感器。将氧传感器安装到其它车辆上进行试验，没有发现任何故障，数据流、燃烧、尾气、行驶都很正常。通过上面的试验可以证明：系统几乎没有故障，问题的原因在于氧传感器信号。因为此车有漏气现象，会不会是因为排气包漏气，导致排气包中形成负压，将外界的真空引进排气系统当中了呢7经检查ldF气系统确有漏气之处，将排气管修好之后试车，故障排除。