故障现象:一辆1993年产别克轿车,装备V6 3.8L电控多点燃油喷射发动机。发动机时有抖动,故障指示灯有时点亮。另外汽车行驶时偶尔会出现熄火现象。
检修过程:因为故障灯有时点亮,说明发动机控制电脑应存储有故障码。先使用SNAP-ON的SCANNER(红盒子)故障诊断仪读取故障码。共读出了5个故障码:16--系统电压过高或低;14--冷却液温度传感器信号电压偏低;15--冷却液温度传感器信号电压偏高;21--TPS(节气门位置传感器)信号电压偏低;22--TPS(节气门位置传感器)信号电压偏高。在清除故障码进行路试后,重新读取故障码,发现这5个故障码时有出现,有时1个,有时多个。用4气尾气分析仪检查尾气,观察到CO和HC时有较大波动。为进一步确认故障码出现的状态,用SCANNER读取发动机控制电脑的运行参数。使用SCANNER固定某行数据的特性,将有关参数调整到同一屏幕,以便观察。结果发现系统电压的数值在6-24V间变化,同时冷却液温度的数值在负温度值与发动机正常工作时的温度值之间变化,TPS信号电压值也随系统电压的变化而变化。
该车清洗过喷油嘴及节气门体,检查过点火系统并更换过火花塞。在检测时也曾出现过这几个故障码,但在测量这些电路时,未发现明显故障。且在清除故障码后,这些故障码也未立刻出现。以前故障只是偶尔发现,现在却比较频繁。
依据该车控制系统的工作原理,发动机控制电脑从汽车供电系统获得12-14V电源,再按设计要求将电源转换为不同的电压,向各控制电路提供相应的电源电压。冷却液温度传感器、TPS传感器以及其他某些传感器皆是从发动机控制电脑获得参考电压的。而且在观察数据时发现这些传感器的信号电压随系统电压的变化而变化。在控制过程中,冷却液温度和TPS的信号对燃油计量和点火正时的控制影响较大,它们的变化会引起排放的波动。通过对这些故障码的分析,可以判定系统电压的问题是关键点。
经过上述的分析,先检查汽车供电系统的电压。发动机未起动时,测量蓄电池电压为12.2V;发动机起动后电压为13.6-14.2V,而且在测数据中的系统电压仍在变化。根据该车的电路图,发现该车发动机电脑有两个电源,一个是常接电源,它向发动机控制电脑的长时存储器提供电源,使发动机控制电脑保存发动机在运转时的自学习适应值(或称为修正值)和诊断故障码。另一个电源是经点火开关接入发动机电脑的,它向发动机控制电脑提供实际的电源电压。为进一步确认,将蓄电池至发电机的电源线取下,打开点火开关,观察电脑的数据,发现数据中的系统电压仍在变化。为排除由于线路或电脑线束接口的问题(尽管在此例中,这种可能性很小),可在发动机控制电脑接口的内侧插脚处进行测量,并与电脑的数据读值加以比较。结果实测值正常,而电脑的数据读值仍不断变化。经以上的分析和实际测量,可以基本判断该车的发动机控制电脑内电源部分的电路出现故障,应更换发动机控制电脑。为确保判断无误,做了一个替换实验。在更换电脑后发动机工作一切正常,排放和熄火的问题解决了。
故障分析:通过这个故障案例,可以深刻地体会到:偶发性故障由于出现的频率和持续的时间少,短时间内很难重现和捕捉,这给准确诊断带来了困难。当故障发展得较为严重和持续时间较长时,反而更好查找。因此在诊断这种偶发性的故障时,应注意:
(1)应首先认真、仔细地询问客户,包括故障发生的时间、状态、频率及在什么样的情况下容易发生(如天气、温度、冷或热车和加速或减速等)等。有时甚至需要与客户一起试车,以体会故障发生的状态。以便为提供更多的线索,同时为快捷准确地重现故障和修复后确认故障排除提供实验依据。
(2)检测时要耐心配合好客户,赢得对方信任。
(3)维修时尽可能运用综合诊断技术和手段,在故障重现时捕捉一切可能的迹象,从中找出蛛丝马迹。然后认真分析,找出故障原因。
(4)当基本确定故障点时,为确保诊断的准确性,有时需要进行必要的替换试验。但所用替换器件应确认是良好的,而不是以新为标准。