1、 50·S1.進氣歧管真空度P定義現(xiàn)代汽車四沖程發(fā)動機的進氣行程在極其有限的時間內吸入混合汽,同時因結構及工作原理的需要,空氣又必須通過空氣濾清器、節(jié)氣門、進氣門等層層“路障”而進入汽缸,時間有限和道路阻塞二者作用使得進氣管內的壓力低于外界大氣壓力。進氣管內的進氣壓力與外界大氣壓力之差,稱為發(fā)動機進氣歧管真空度P 。P是各汽缸交替進氣時共同作用所形成的。事實上,發(fā)動機運行中,空氣濾清器之后直至汽缸,進氣管內的真空度以空氣濾清器、節(jié)氣門、進氣門為分界點,分三段逐次增大。通常若無特殊說明,發(fā)動機進氣歧管真空度P約定為“掐頭去尾講中段”,即自節(jié)氣門至各缸進氣門之前該段進氣管內的真空度,并且

2、設定該段內的真空度各處相等(微小差異可忽略。2.P故障診斷原理首先,P取決于發(fā)動機的工作狀態(tài)。汽油機負荷采用“量”調節(jié),即依靠節(jié)氣門開度的變化控制進入汽缸混合汽的量,改變發(fā)動機輸出功率,以滿足汽車行駛時的負荷要求。P隨增大(減小而減小(增大,隨發(fā)動機轉速n升高(降低而增大(減小。技術狀態(tài)良好的發(fā)動機,P與和n 具有確定的函數關系:P=f(,n 。其次,P 還與發(fā)動機技術狀況有關。與之有關的技術狀況一般可歸納為4類。其一,進氣管道(包括在其上取用真空的真空管路和汽缸的氣密性;其二,空氣濾清器和排氣系統(tǒng)的“通順性”;其三,點火正時和配氣正時控制的準確性;其四,混合汽的燃燒性(即完全燃燒、不完全燃燒

3、、未燃燒。至此,不難推知,以上所述的氣密性、通順性、準確性和燃燒性等4性,無論何者變差,都會破壞發(fā)動機P固有的函數關系P=f(,n,即4性變差P必失常。發(fā)動機P故障診斷技術就是利用此原理,反其道而行之。通過實測發(fā)動機P,以及與發(fā)動機固有的變化規(guī)律P=f(,n進行對比分析,可以對進氣管道和汽缸的氣密性、空氣濾清器和排氣系統(tǒng)的堵塞程度、點火正時和配氣正時的控制精度以及混合汽的燃燒質量等做出技術狀況判斷,進而根據P的實測值與標準(經驗參考值之差大小,對發(fā)動機相應部位或系統(tǒng)進行較為準確的故障診斷。發(fā)動機P故障診斷技術作為實用技術,應用性很大程度上取決于其操作性。在實際操作中,只需要在發(fā)動機無負荷輸出的

4、工作狀態(tài)下,測知幾個轉速點的P,便可足以對發(fā)動機的相關故障做出診斷。3.P的測量為保證實測P的可靠性和可比性,測量時發(fā)動機的水溫通常不低于80。若水溫較低,可空擋怠速運轉待水溫高于80后再測量。(1真空表讀數法若進氣總管上預留有P測試口,則拆掉堵頭裝上真空表即可;若無預留P 測試口,則可拆開在用真空管的連接,接上3通件裝上真空表。然后啟動發(fā)動機怠速運轉,待水溫正常后即可測量P值。(2波形測量法主要用于檢測和研究領域的發(fā)動機綜合分析儀可直接顯示P的波形,給快速檢測和研究發(fā)動機性能提供了極大的方便。真空表讀數法簡便實用,并且可靠性和精度能較好滿足發(fā)動機P故障診斷的需求,因而在發(fā)動機P故障診斷實踐中

5、,普遍采用真空表讀數法。而波形測量法主要用于大型檢測中心以及設計研究領域。4.P數值的特性及典型參考值(1P的穩(wěn)定性P是各缸交替進氣時,綜合共同作用所形成的。顯而易見,P讀數有規(guī)律節(jié)奏性的較小波動是正常的;汽缸數越多,P讀數穩(wěn)定性越好;隨著發(fā)動機轉速n的升高,P讀數越趨于穩(wěn)定。(2怠速時P的典型值技術狀態(tài)良好的發(fā)動機正常怠速下,其P典型值應穩(wěn)定于6070k P a ,具體大小取決于怠轉轉速。在發(fā)動機穩(wěn)定工況中,怠速工況時的P值較大且穩(wěn)定,具有較強的可比性,同時對導致P失常的原因較為敏感。因而怠速工況下的P值是發(fā)動機P故障診斷重要的診斷參數之一。(3急加速、急減速工況時P的典型值由P=f(,n

6、,恒定,n P ;n恒定,P ;對和n兩個參數,只要固定其一,即可測量或觀察P隨另發(fā)動機進氣歧管真空度及其故障診斷技術拔下插頭;檢查插頭上針腳是否損壞、彎曲或銹蝕;再插上插頭;檢查故障是否已排除。如果仍然未能排除故障,應使用萬用表進行測量。測量之前應斷開蓄電池,因為在測量過程中,舒適系統(tǒng)總線可能會開始工作,這有可能會導致測量結果不準。然后就可以用萬用表來對斷路的C A N導線進行測量了,必須檢查導線和插頭,必要時更換。在此故障中,司機側車門控制單元與舒適系統(tǒng)控制單元上的C A N-L對用的針腳之間無電氣連接,因此故障原因肯定在于插頭接觸不良,或導線斷路。如果情況不是這樣,那就必須更換控制單元。

7、圖22是I S O故障1和2(單線模式的故障排除流程。 文/河南 王良斌 9·一參數變化的大小或隨動性。但操作的難度在于,和n正相關且分離不開。所幸的是,根據物體慣性原理,通過急踩、急收油門操作,可認為和n瞬間趨近于分離,即可讀出或觀察到P分別隨和n而變化的大小或隨動性。技術狀態(tài)良好的發(fā)動機正常怠速下,突然踩下油門增大的瞬間,可以認為曲軸因慣性其轉速仍為怠轉轉速,即相當于n恒定而增大,P應隨突然增大而急速減小至大約7k P a左右,保持已打開的油門開度,n隨之升高,P也隨之升高至近于怠速工況時的值;此時,突然收油門減小至怠速工況開度的瞬間。同樣道理,可以認為曲軸因慣性其轉速仍為較高的

8、轉速,即相當于n恒定而減小,P應隨突然減小而急速增大至大約84kPa 左右,然后回到怠速工況時的值。由此可見,在怠速工況下,有節(jié)奏地急踩、急收油門,P應隨的變化節(jié)奏在784k P a之間同節(jié)奏變化,即P對的隨動性,并且靈敏性高和變化范圍大者,發(fā)動機的相應技術狀況愈好。5.導致P失常的原因分析P失常,相對于正常值不外乎增大了或減小了。除空氣濾清器臟堵使P 增大外,其他原因通常導致P減小。故P減小是P失常的主要表現(xiàn)形式。當然,P失常還表現(xiàn)為忽大忽小不穩(wěn)定。技術狀態(tài)良好的發(fā)動機正常怠速下,人為單缸丟失, n 下降約50100r /min (具體值取決于汽缸數和怠轉轉速,P因而減小通常不低于5kPa。

9、隨著排氣系統(tǒng)阻塞程度的加大,使汽缸排氣愈發(fā)不徹底,引發(fā)進氣不暢,從而導致P減小。進氣管道漏氣,直接導致P減小。活塞和汽缸的氣密性變差而漏氣,使發(fā)動機輸出功率損失增大,引起n下降而導致P減小。氣門的氣密性變差而漏氣,不僅直接導致減小,同時還使發(fā)動機輸出功率損失增大,引起n 下降而導致P減小。點火正時失準(即偏離最佳點火時刻,混合汽的最佳燃燒效率被破壞,發(fā)動機輸出功率損失增大,引起n 下降而導致P 減小。最佳點火時刻總是對應最大的P 。配氣正時失準導致P減小表現(xiàn)為兩種形式,其一,換氣質量變差,使發(fā)動機輸出功率損失增大,引起n下降而導致P減小;其二,廢氣倒流進氣管道,直接導致P減小。混合汽燃燒不良(

10、包括未燃燒,使發(fā)動機輸出功率損失增大,引起n下降而導致P減小。綜上所述可知,導致P減小的表現(xiàn)形式無非有兩種:其一,非法氣體進入進氣管道,直接導致P減小。經過節(jié)氣門、怠速控制裝置、燃油蒸汽回收控制裝置、廢氣再循環(huán)控制裝置等進入進氣系統(tǒng)的受控氣體是發(fā)動機控制所必需的;除此之外,凡是未經控制而進入進氣系統(tǒng)的氣體總是破壞發(fā)動機控制的,均為非法氣體;其二,發(fā)動機輸出功率損失,引起n下降而間接導致P減小。非法氣體進入進氣系統(tǒng)是相關部件和結構的氣密性或控制出現(xiàn)了問題。概而言之,其發(fā)生于發(fā)動機工作過程中的3個行程:其一,吸氣行程,外部空氣在內外壓力差的作用下,通過故障點非法進入進氣系統(tǒng);其二,壓縮行程,汽缸內

11、的高壓混合汽通過密封不良的進氣門非法竄入進氣系統(tǒng);其三,做功行程,汽缸內正在燃燒的混合汽或已燃混合汽,在燃燒高壓的作用下,通過密封不良的進氣門非法竄入進氣系統(tǒng)。當然,除此之外,非法氣體還應包括,引入進氣系統(tǒng)再循環(huán)燃燒的其他氣體控制裝置(例如燃油蒸汽回收控制、廢氣再循環(huán)控制等出現(xiàn)故障而失控時,被控制的氣體不合時宜地進入進氣系統(tǒng)而變?yōu)榉欠怏w。相對而言,非法氣體進入進氣系統(tǒng)這類故障診斷較為容易的原因在于:故障點通常看得見摸得著,或者結合其他運行參數即可確定故障點;故障原因和現(xiàn)象之間的聯(lián)系較為淺顯、單一、直接。發(fā)動機功率損失所涉及的原因之廣之深,幾乎覆蓋了發(fā)動機所有的控制系統(tǒng)。發(fā)動機功率損失歸根結底

12、是混合汽燃燒不良,而混合汽燃燒質量是發(fā)動機運行中,“牽一動百的項目,幾乎發(fā)動機所有的控制系統(tǒng)都與混合汽燃燒質量有著千絲萬縷的關系。燃油噴射控制、點火控制、電子節(jié)氣門控制、可變氣門正時控制、排放控制等控制系統(tǒng),無一不是以提高混合汽燃燒質量為目的的。由此可足以明確:P蘊含發(fā)動機運行技術信息之廣之深,無論怎么想也不為過,P是發(fā)動機故障診斷非常重要的技術參數之一。由此,相對而言,該類故障診斷難度大的原因在于:故障點通常看不見摸不著,必須結合其他多項運行參數綜合分析,才能確定故障點;故障原因和現(xiàn)象之間的聯(lián)系較為復雜、多元、間接,在多個相關控制系統(tǒng)綜合分析基礎之上,尋蛛絲馬跡,才能完成故障診斷。6.P失常

13、對發(fā)動機的影響(1發(fā)動機運行無力,怠速不穩(wěn)對L型(空氣流量型電控系統(tǒng),因竄入的非法氣體未經空氣流量傳感器計量,故進入進氣總管的實際空氣量多于所計量的,使空燃比趨于變稀,從而導致發(fā)動機怠速不穩(wěn),運行無力。對于D型(壓力型電控系統(tǒng),基本噴油脈寬T是由進氣歧管絕對壓力P和發(fā)動機轉速n推算出的,非法氣體使P增高(P減小,而P增高導致T增長;故對D型電控系統(tǒng),P減小導致發(fā)動機怠速升高,發(fā)動機運行性能變差。(2破壞發(fā)動機電控管理系統(tǒng)的正常運行P失常對發(fā)動機電控管理系統(tǒng)的影響程度因機而異。對L型電控系統(tǒng),其影響程度較為嚴重,從根本上破壞了發(fā)動機電控系統(tǒng)的正常運行,嚴重時,發(fā)動機無法正常運行。對D型電控系統(tǒng),

14、其影響程度相對較輕,從原理上講,使發(fā)動機偏離最佳點運行,但嚴重時會破壞節(jié)氣門開度與發(fā)動機轉速之間固有的對應關系,從而影響發(fā)動機的正常運行。(3真空執(zhí)行器的工作質量因P減小而變差7.結束語P含有大量的發(fā)動機運行技術信息,是現(xiàn)代發(fā)動機故障診斷非常重要的信息資源。遺憾的是,目前在發(fā)動機故障診 52·S作為一直以領先科技著稱的世界高檔豪華汽車制造商和國內高檔汽車市場的領跑者奧迪公司,在旗下A4L、A5、A6L、A8L、Q5、Q7等多款車型上安裝了啟動機自動控制裝置。其新穎之處在于,啟動機不是通過迄今為止使用的傳統(tǒng)點火開關控制,而是由發(fā)動機控制單元自動控制。1.自動啟動控制系統(tǒng)的功能發(fā)動機自動

15、啟動是為了使啟動過程變得更便捷,同時校正駕駛員在操縱中可能犯的錯誤。此便捷功能使啟動變得非常簡單,只需點動點火開關到啟動擋便可觸發(fā)啟動過程,并由發(fā)動機控制單元掌控整個啟動過程,啟動機的啟動、保持及終止均由啟動功能控制。如果發(fā)動機控制單元J623檢測到啟動過程中有故障發(fā)生,則采用半自動啟動,此時,駕駛員將進入及啟動許可按鈕按至啟動擋,或用鑰匙將點火開關打開至啟動擋才能激活啟動機,啟動過程則仍是自動的。2.奧迪A6L自動啟動控制系統(tǒng)奧迪A6L自動啟動控制系統(tǒng)如圖1所示,控制過程參照下一節(jié)奧迪A8L。奧迪A6L自動啟動控制系統(tǒng)包括以奧迪自動啟動控制系統(tǒng)及常見故障3例 文/長春 喬偉下部件:1進入及啟

16、動許可開關E415,如圖2所示;2進入及啟動許可按鈕E408(當車鑰匙位于帶有智能鑰匙的車輛內部時,通過輕觸進入及啟動許可按鈕啟動車輛,鑰匙與進入及啟動許可開關E415間進行無線數據交換;3進入及啟動許可控制單元J518;4網關J533;5變速器控制單元J217(分析換擋桿位置;6發(fā)動機控制單元J623。3.奧迪A8L自動啟動控制系統(tǒng)奧迪A8L自動啟動控制系統(tǒng)如圖3所示。自動啟動控制的過程是:駕駛員通過轉動點火鑰匙至啟動位置發(fā)出一個短暫(至少20m s的啟動信號,或者通過按壓進入及啟動許可按鈕E408發(fā)出一個短暫的啟動信號,如果滿足啟動的前提條件,由進入及啟動許可控制單元J518向發(fā)動機控制單

17、元J623發(fā)出啟動機控制請求(啟動請求采用模擬信號和C A N總線信號兩種方式傳送至發(fā)動機控制單元,如果發(fā)動機控制單元J623只接收到C A N總線的信息,即使模擬線的啟動信號有故障,仍可啟動。發(fā)動機控制單元J623將做出響應,同時激活啟動繼電器1(J53和啟動繼電器2(J695,于是繼電器接通啟動機勵磁線圈的供電,啟動機帶動發(fā)動機開始轉動。當超過規(guī)定的發(fā)動機轉速時,發(fā)動機控制單元J623識別出發(fā)動機已經運轉,就將繼電器切斷,啟動過程結束。兩個啟動繼電器采用串聯(lián)方式連接,出于安全方面的原因兩個繼電器將相繼被切斷,這樣發(fā)動機控制單元J623就可以在一個繼電器的觸點熔接粘連(觸點在切斷線圈供電后仍

18、保持閉合時,通過另一個繼電器切斷啟動機勵磁線圈的供電。為了保證兩個繼電器的工作觸點磨損(電弧火花燒蝕相同,它們將被輪流切斷,以交替的順序執(zhí)行切斷動作。啟動控制除了通過防盜系統(tǒng)進行防盜認可之外,還需要滿足以下前提條件:1由離合器踏板開關F194和離合器踏板位置傳感器G476(來自電子駐車制動器控制單元J540,發(fā)送已踩下離合器踏板的信號(僅適用于手動變速器;斷實踐中尚未被充分認識和利用。解讀P,是發(fā)動機故障定量診斷技術的重要課題,其中仍有大量的未知需要我們在實踐中探知。本文拋磚引玉,希望能引起同仁予以重視。P失常,對發(fā)動機電控系統(tǒng)的作用和影響,因發(fā)動機控制策略和方法不同而會有較大的差異,有時會出現(xiàn)相同的原因不同的結果甚至完全相反的結果。因而,在P故障診斷實踐中,不僅要注重理論的指導,更需要大量的實踐,積累經驗,善于總結。尤其是疑難雜癥的個案,我們確信,一定有它的理論原因,事后必須進行理論分析,找到其理論依據。唯有此,面對“眼花繚亂”的發(fā)動機電控系統(tǒng)故