別克乘用車出現(xiàn)故障碼DTC P0131(氧傳感器電路電壓過低)和DTC P0171(燃油調(diào)整系統(tǒng)過稀)的幾率比較高,而且不容易排除故障。相信很多專修別克車的修理工都深有體會(huì)。下面通過兩個(gè)故障實(shí)例,對這兩個(gè)故障碼的產(chǎn)生機(jī)理及根治辦法加以分析。
實(shí)例1
故障現(xiàn)象
一輛2004款別克君威(2.5L),行駛里程為65000km。該車在高速公路行駛時(shí),故障燈點(diǎn)亮,隨后感覺發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能下降,于是將車開回修理廠檢修。
故障診斷與排除
連接TECH2讀取故障碼,顯示:DTC P0131(氧傳感器電路電壓過低)。用TECH2測量氧傳感器數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)氧傳感器信號電壓在0.15~0.85V之間變化,跳變頻率也正常。利用TECH2的實(shí)時(shí)圖形功能,調(diào)出氧傳感器信號的實(shí)時(shí)圖形,圖形顯示無論從信號電壓幅度及跳變頻率都正常。因此懷疑這是一偶發(fā)性故障,將故障碼清除掉,讓車主將車提走。時(shí)隔幾天,此車再以同樣的故障來送修,經(jīng)檢測還是故障碼DTC P0131,檢查氧傳感器數(shù)據(jù)時(shí)又一切正常。為了確定故障部位,清除故障碼后,用TECH2觀察氧傳感器數(shù)據(jù),同時(shí)試車。行駛了一段,故障碼一直不出現(xiàn),并且氧傳感器信號一直正常。因?yàn)槭堑诙纬霈F(xiàn)氧傳感器故障碼,懷疑氧傳感器有間歇性故障,于是更換氧傳感器,讓車主將車提走。其自行試車,結(jié)果在一次高速行駛時(shí),故障燈又亮了,還是記憶同一故障碼。氧傳感器電路電壓過低是指尾氣中氧含量過高,相對噴油量不足,導(dǎo)致這一結(jié)果的可能原因有噴油器堵塞、汽油濾清器堵塞、燃油壓力不足等。連接燃油壓力表,測量油壓在怠速時(shí)為270kPa;急加速時(shí)可升至300kPa,在正常范圍,判斷油泵正常。于是更換了汽油濾清器,又清洗了噴油器,再讓車主把車開走自行試車,結(jié)果故障還是不能排除。又用TECH2調(diào)出凍結(jié)故障記錄,發(fā)現(xiàn)記憶故障時(shí)的車速總是在100km/h左右高速行駛時(shí)。考慮到如果高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有失火現(xiàn)象,尾氣中的氧含量也會(huì)增高,也會(huì)出現(xiàn)氧傳感器電壓過低,于是更換了火花塞和高壓線,結(jié)果故障還是不能排除。此故障已斷斷續(xù)續(xù)檢修了近3個(gè)月,又更換過動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)和其它一些傳感器、執(zhí)行器以及一些外圍部件,結(jié)果都無濟(jì)于事。最后,只剩下汽油泵沒有試換了。抱著試試看的想法,更換了汽油泵,經(jīng)過了車主約2個(gè)月試車,故障再也沒有出現(xiàn)。
維修小結(jié)
此車只是在高速行駛時(shí)才記憶故障碼DTC P0131,且并不是每次高速行駛都出現(xiàn),有時(shí)連接TECH2和汽油壓力表高速行駛近200km也不出現(xiàn)故障,這給檢修后的驗(yàn)證帶來很大的難度。在檢修過程中,也曾懷疑過汽油泵,但經(jīng)測量汽油壓力正常且長時(shí)間連接壓力表高速試車故障也不出現(xiàn),使懷疑點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了其它部件。其實(shí),這一故障的原因恰恰是汽油泵在連續(xù)高速行駛需油量較大時(shí),出現(xiàn)偶發(fā)性的供油不足造成的。在修理過程中,我們又遇到過大量的相同故障,有少數(shù)車輛可在清洗噴油器、更換汽油濾清器后排除故障,大部分車輛是通過更換汽油泵解決問題。
診斷幫助
動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)通過內(nèi)部電阻向外輸出0.45V電壓,加在氧傳感器信號端,稱為氧傳感器偏置電壓。氧傳感器相當(dāng)于一個(gè)可變電源,氧傳感器電壓與0.45V的偏壓疊加后,向PCM反饋尾氣中氧含量。在空燃比較濃時(shí),尾氣中的氧含量較低,氧傳感器信號電壓約0.9V;在空燃比較稀時(shí),尾氣中的氧含量較高,氧傳感器電壓信號約0.1V。在閉環(huán)操作期間,PCM始終監(jiān)視加熱氧傳感器信號,通過增減噴油器脈寬來補(bǔ)償過濃或過稀的狀況。PCM調(diào)整的結(jié)果是氧傳感器信號電壓在0.1~0.9V之間波動(dòng)。如果PCM檢測到氧傳感器電壓過低并保持相當(dāng)長的一段時(shí)間,將設(shè)置故障碼DTC P0131。
若動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)檢測到氧傳感器信號電壓低于0.175V或在動(dòng)力增強(qiáng)模式下低于0.6V的狀態(tài)達(dá)5s,并且滿足下列條件的情況下,則設(shè)置故障碼DTC P0131。
1.當(dāng)前節(jié)氣門位置(TP)、進(jìn)氣歧管絕對壓力(MAP)、進(jìn)氣溫度(IAT)、冷卻液溫度(ECT)、空氣流量(MAF)、曲軸位置、發(fā)動(dòng)機(jī)缺火、噴油器電路、蒸發(fā)排放(EVAP)、排氣再循環(huán)(EGR)均正常,無故障碼。
2.閉環(huán)指令空燃比在14.4~14.9之間。
3.節(jié)氣門開度在5~40%之間。
實(shí)例2
故障現(xiàn)象
一輛2002款2.5L別克,行駛里程為138000km。發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮,有DTC P0171(燃油微調(diào)系統(tǒng)過稀)故障碼。
故障診斷與排除
根據(jù)修理經(jīng)驗(yàn),出現(xiàn)故障碼P0171的原因常常在燃油系統(tǒng),如噴油器或汽油濾清器堵塞、燃油壓力不足等。用TECH2測量燃油調(diào)整值,長期燃油調(diào)整為9%,短期燃油調(diào)整為0,都在允許范圍之內(nèi);檢查氧傳感器信號及波形均正常;怠速時(shí)測量燃油系統(tǒng)壓力為268kPa,加速時(shí)達(dá)到295kPa,也正常。根據(jù)修理經(jīng)驗(yàn),懷疑噴油器堵塞。清洗噴油器后,用TECH2測量燃油調(diào)整值,長期燃油調(diào)整為4%,短期燃油調(diào)整也為0,讓車主將車提走。第二天,此車又因故障燈亮來送修,經(jīng)檢測故障碼還是P0171。因?yàn)楣收鲜桥及l(fā)性的,故障發(fā)生后用TECH2檢測數(shù)據(jù)又一切正常,隨后對以下項(xiàng)目進(jìn)行了全面檢查或修理。
1.檢查進(jìn)、排氣系統(tǒng),沒有發(fā)現(xiàn)泄漏。
2.清洗節(jié)氣門體。
3.更換汽油濾清器。
4.檢查排氣再循環(huán)系統(tǒng)和曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng),沒有發(fā)現(xiàn)真空泄漏。
5.清洗汽油泵和燃油箱。
6.更換火花塞。
進(jìn)行以上檢修后試車,故障碼又出現(xiàn)了。后來又更換了此車的汽油泵和氧傳感器,故障還是不能排除。經(jīng)過仔細(xì)思考,我們認(rèn)為動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)計(jì)算的燃油調(diào)整值(即增加或減少的噴油量),是基于測得的進(jìn)氣量加上其它輔助信號的修正后,與氧傳感器的反饋信號相比較而計(jì)算出的,出現(xiàn)燃油調(diào)整故障碼應(yīng)從以下三個(gè)方面考慮:
1.燃油系統(tǒng)故障造成噴油量減少,如噴油器堵塞、燃油壓力過低、汽油中有雜質(zhì)等。
2.空氣計(jì)量不準(zhǔn)確,造成檢測到的進(jìn)氣量和實(shí)際進(jìn)氣量不符。如果檢測到的進(jìn)氣量比實(shí)際進(jìn)氣量低,則PCM計(jì)算的噴油量相對實(shí)際需求量就會(huì)減小,氧傳感器反饋的信號會(huì)過稀,PCM控制噴油量增加,正的燃油調(diào)整值增大,當(dāng)超出一定范圍時(shí),設(shè)置故障碼P0171。
3.閉環(huán)反饋信號不準(zhǔn)確,如氧傳感器不良。
根據(jù)先前的檢修過程,燃油系統(tǒng)相關(guān)部件和氧傳感器已檢查或更換,現(xiàn)在只有空氣計(jì)量部件沒有檢查了。用TECH2檢測電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)空氣流量傳感器(MAF)信號為1861Hz,比正常值偏低。試換一個(gè)新空氣流量計(jì),MAF信號變?yōu)?162Hz。而后此車行駛一個(gè)多月時(shí)間,沒有再出現(xiàn)故障。
維修小結(jié)
出現(xiàn)故障碼P0171是別克乘用車的一個(gè)多發(fā)故障。大多數(shù)的故障車可以通過清洗噴油器、更換汽油濾清器排除故障,也有個(gè)別車輛是通過更換空氣流量計(jì)解決問題。
筆者遇到較多的車輛出現(xiàn)這一故障碼,我們想試一下空氣流量計(jì)是否可以通過清洗恢復(fù)正常。別克乘用車采用熱線式空氣流量計(jì),其電熱絲是一個(gè)電阻式元件,被加熱至高于環(huán)境溫度76℃。當(dāng)有流量更多、溫度更低、濕度更大的空氣流過熱絲時(shí),將帶走熱絲更多的熱量,需要更大的電流以維持熱絲的溫度。電橋電路將這個(gè)變化的電流放大并轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘栯妷海儆蛇@個(gè)信號電壓控制一個(gè)壓控振蕩器,以改變振蕩器的輸出頻率。所以,PCM收到的空氣流量信號為頻率信號,信號為幅值為5V的方波,頻率范圍是0~8000Hz。發(fā)動(dòng)機(jī)熱車后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),MAF信號頻率約為1750~2650Hz,高速時(shí)約為7000Hz。方波式頻率信號具有較高的分辨率和較強(qiáng)的抗干擾能力。拆下空氣流量計(jì),在傳感器的載體中可看到3個(gè)電阻。如果有雜物附著在傳感器電阻表面,會(huì)使MAF的輸出頻率偏離實(shí)際值。根據(jù)這一想法,等空氣流量計(jì)溫度恢復(fù)到室溫后,用化油器清洗劑清洗傳感器電阻表面,然后將此傳感器裝到車上,結(jié)果其輸出頻率值恢復(fù)正常,達(dá)到2100Hz,可以繼續(xù)使用了。經(jīng)驗(yàn)表明,因MAF傳感器電阻表面臟污造成的輸出頻率偏離故障,經(jīng)清洗后有相當(dāng)一部分空氣流量計(jì)仍可繼續(xù)使用。
診斷幫助
在閉環(huán)控制模式中,動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)監(jiān)視氧傳感器信號并根據(jù)氧傳感器電壓信號調(diào)節(jié)噴油量,噴油量的調(diào)節(jié)可以利用故障診斷儀TECH2檢測長期和短期燃油微調(diào)值得到。短期燃油調(diào)整是指PCM根據(jù)當(dāng)前取樣時(shí)間內(nèi)氧傳感器的狀態(tài)進(jìn)行的短時(shí)調(diào)整;長期燃油調(diào)整是指燃油調(diào)整在一段時(shí)間內(nèi)的變化趨勢,當(dāng)短期燃油調(diào)整偏離過多時(shí),則啟用長期燃油調(diào)整,同時(shí)短期燃油調(diào)整歸零。理想的燃油微調(diào)值接近0;如果氧傳感器信號指示混合氣過稀,PCM將增加噴油量,燃油微調(diào)值會(huì)高于0;如果氧傳感器信號指示混合氣過濃,則燃油微調(diào)將低于0。正的燃油調(diào)整說明PCM檢測到混合氣過稀且正在增加噴油量;負(fù)的燃油調(diào)整說明PCM檢測到混合氣過濃且正在減小噴油量。PCM控制長期燃油微調(diào)的最大限度在-25~+20%;短期燃油微調(diào)的限度在-27~+27%之間。如果PCM檢測到嚴(yán)重過稀狀況,將設(shè)置故障碼DTC P0171。
若長期燃油調(diào)節(jié)值等于或接近19%或短期燃油調(diào)節(jié)值大于4%,并且滿足下列條件的情況下,將設(shè)置故障碼DTC P0171。
1.空氣流量(MAF)、進(jìn)氣岐管絕對壓力(MAP)、節(jié)氣門位置(TP)、冷卻液溫度(ECT)、進(jìn)氣溫度(IAT)、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置(CMP)、噴油器控制裝置、車速傳感器(VSS)、點(diǎn)火裝置、氧傳感器、排氣再循環(huán)(EGR)和蒸發(fā)排放(EVAP) 均正常,無故障碼。
2.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度在60~110℃之間。
3.進(jìn)氣溫度在-18~70℃之間。
4.進(jìn)氣岐管絕對壓力在18~80kPa之間。
5.節(jié)氣門開度穩(wěn)定且小于90%。
6.車速低于132km/h。
7.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在600~4000r/min之間。
8.氣壓高于70kPa。
9.空氣流量在3~150g/s之間。
10.發(fā)動(dòng)機(jī)無缺火故障。