发动机排气管大量冒黑烟的故障诊断与排除

发动机排气管大量冒黑烟的故障诊断与排除 梁 坚 (湛江市技师学院， 广东 湛江 524037 ) 摘 要:本文主要针对一辆北京现代1.6L伊兮特轿车运行四年约十二万六千公里后,发动机燃油供给系统的燃油压力调 节器膜片出现裂纹,使燃油通过真空吸管直接进入进气歧管到气缸,造成耗油量急剧上升,排气管大量喷黑烟,且怠速和加速时 黑烟极浓的现象,将整个故障诊断分析方法与故障排除的过程介绍给大家,借予参考。 关键词:发动机排黑烟;燃油压力调节器故障;排除 中图分类号:U 46 4A文章编号:10 08 89 70 —(20 12 )04 01 27 0 3文献标识码:——— 1 . 高压点火弱，点火能量不足，点火时刻不准。电 一 、电子控制燃油喷射系统 在电子控制燃油喷射系统中(E F I )，燃油供给系 喷汽油发动机是点燃压缩混合气体爆燃作功的，高压 统的电磁喷油器的喷油量是由两方面来确定的。第一 点火火花弱点火能量不足，使被压缩的混合气燃烧缓 是喷油器的喷油绝对压力保持恒定(分油管);第二是 慢。造成燃烧不彻底、不完全，爆燃产生压力过低，排 微机控制单元控制喷油针阀的开启时间。而储压管的 出来的废气就是黑烟。点火时刻不准。从气缸内混合 燃油压力是由燃油压力调节器来调节的，如果燃油压 气燃烧的过程来说，最佳点火时刻应使得当活塞运行 力调节器出现故障，那么整个系统的油压将会改变， 至上止点时，混合气燃烧的火焰大约为半个燃烧室空 发动机就无法在各种工况下正常工作，经济性、动力 间，此时气缸内燃烧最彻底，排气管就没有黑烟冒出。 性、排放性就会超标，严重影响正常的运行。 燃油如果点火时刻迟了，就会产生气缸燃烧不彻底，排气 压力调节器体积虽小，作用却极大，很多时 管就会冒黑烟。 间却因其本身出现故障而反映的现象与进气歧管真 2 . 配气机构的气门与气门座烧蚀、积碳，气门驱动 空压力传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、 摇臂调整螺丝调整过紧( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 间隙0 . 2 5 m m ~ 0 . 3 m m )， 冷启动喷射器等失效所反映的故障现象十分相似，那 自然磨损不均等会严重影响气门与气门座的密封配 就是排气管冒黑烟，而很多维修人员忽视了这个燃油 合不良，压缩冲程出现漏气压力不足及点火作功过程 [ 1 ]压力调节器。 燃烧不完全，造成大量黑烟排出。 二 、故障分析与排除 3 . 电磁喷油器喷嘴有油污、积碳及杂物卡住针阀， 针阀未能在复位弹簧的压力下封紧压力燃油，燃油从 ，一 ，故障现象 一辆北京现代伊兰特1 . 6 L 轿车，在一次长途行驶 喷嘴渗透而出，进入气缸，使汽缸混合气过浓，燃烧后 会有黑烟喷出。 过程中，通过油表的观察，感觉耗油量剧增，并发现排 气管有大量黑烟喷出，工作效果很不理想。 4 . 进气压力传感器失效，无法向E C U 提供基本的，二 ，故障分析 喷油依据的信号，E C U 只能依靠其它修正传感器信号 一台发动机要运转正常，动力性、经济性、排放性 发出喷油执行信号，使喷油器的喷油时间不精确，就 需要达标。需要使空气供给系、燃油供给系、高压点火 加大了喷油量，随着喷油量的增加，混合气变浓，燃烧 系、气缸压力等各大系统工作正常，而气缸作功冲程 后就有黑烟。 混合气燃烧是否完全彻底又是各大系统是否正常、配 合5 . 冷却液温度传感器失效，没有给E C U 一个正确 的冷却液温度信号，致使E C U 无法正确控制冷启动喷 是否准确的重要指标之一。发动机排气管有黑烟喷 油器喷油，冷却液温度升高了。而喷射器还继续往进 出，并非蓝烟冒出，就反映了汽缸作功时燃烧不充分、 不完全所致，综合起来有以下几个原因: 气歧管喷油，造成混合气过浓，排气管就会有大量黑 [收稿日期]2 01 2 -0 5-2 2 哈尔滨职业技术学院学报 2 0 1 2 年第 4 期 J o u r n a l o f H a r b i n V o c a t i o n a l & T e c h n i c a l C o l l e g e ?128? 烟排出。单元线束插头处测量进气歧管压力传感器的输出电6 . 进气温度传感器失效，没有正确的修正信号给 压，即信号端子P 1 1 V 与搭铁线E 1 之间的电压。该电压 E C U ，E C U 失去进气温度修正信号，控制喷射器喷油 为3 ~ 4 V 。 也不够精确，致使混合气过浓，排气管就有大量黑烟 测试传感器搭铁情况，用万用表电阻档，从传感排出。 器的搭铁端子E 2 与发动机缸体之间测试电阻值小于7 . 微机E C U 本身有问题，控制喷油时间不精确也 0 . 5 Ω。会造成混合气过浓，排气管冒黑烟。 对M A P 动状检测:发动机处于怠速工况时，传感 8 . 节气门位置传感器故障，使E C U 没有开度信号，器信号电压为0 . 8 ~ 1 . 1 V;发动机处于急加速时，传感 怠速、大负荷等信号无法控制系统根据发动机的各种 器信号电压为4 ~ 5 V 。该信号电压能随真空度的增大 工况对其喷油量及点火提前角进行最佳控制。 而下降。 ，三 ，排除故障的诊断措施和方法 第四步，节气门位置传感器的检测。 首先检测根据8 个方面的分析，围绕发动机出现排黑烟的 怠速触点导通性 ，将点火开关置于 问题，针对以上可能产生故障的部件进行逐个测检。 “O F F ”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器。 第一步，将火花塞拆下，套上高压线火花帽，使火花塞用万用表电阻档在节气门位置传感器连接器上测量 电极距发动机金属件处0 . 7 c m 作高压跳花实验，发现 怠速触点I D L —E 2 端子间导通，电阻值是“0 ”。当节气 火花塞高压跳火呈蓝色并有啪啪响声，高压相当强。 门全开时，I D L —E 2 端子间不导通，电阻是无穷大。 接着测量线性电位计的电阻 ，点火开关置于 “O F F ”位置，拔下节气门位置传感器，用万用表的电 阻档测量线性电位计的电阻(如图3 )E 2 和V T A 之间 电阻，该电阻值随着节气门开度增大而线性增大。 图1 压力传感器与电脑接线图 第二步，对各气缸进行汽缸压缩压力测试，首先 将4 个气缸火花塞拆下，用气缸压力计接头接紧火花 塞孔，打转曲轴。4 个气缸分别进行测压，4 个气缸都在 1 2 k g 以上，气缸压力很正常，证明气门密封没问题。 第三步，对进气压力传感器进行检测。 检查传感器的电源电压。检查时，拆下传感器的 图 3 插接器插头，接通点火开关，但不起动发动机，用万用 在节气门限位螺丝钉和限位杆之间插入适当厚 表电压挡检测插接器插头电源端V c 与搭铁端E 2 之间 度的塞尺，用万用表电阻档测量连接器各端子间的电 的电压为4 ~ 6 V 。如图示: 阻，其电阻符号表中的数值如下: 节气门开度 端子名称 电阻值(k Ω) 0 m m VIA—E20.34—6. 30 IDL—E2 0 .4 5mm 0. 50 0 .5 5mm 无穷大IDL—E2 5 全开m mVIA—E2 第五步，至于E C U 微机，由于从电路上的设计及 电子元件的选用，一般情况下损坏的机率很低。我接 着又将4 个喷油器拆下，清洗一次吹干装在元征牌喷 油嘴维护台上进行测压喷油测试 ，4 个喷油器在0 . 3 5 0 M p a 的压力下没有漏油现象，4 个喷油器锁油也相 当好。那么到底燃油是从哪里进入气缸，致使混合气 图2 传感器线路图 变浓。由于燃油供给系统(硬件)暂时无法使用检测仪 检查信号输出电压，检测进气压力传感器的输出 进行检测。通过对燃油供给系统(硬件)的结构图(4 ) 进行分析，能与进气歧管相通的就是喷油器，经测试 电压时，拆下进气压力传感器与进气歧管连接的真空 无渗漏。那么到底以什么地方串入, 软管。接通点火开关，不起动发动机，用电压表在电控 哈尔滨职业技术学院学报 2 0 1 2 年第 4 期 J o u r n a l o f H a r b i n V o c a t i o n a l & T e c h n i c a l C o l l e g e ?129? 当发动机工作时，进气歧管负压增加，可使作用 在调节器膜片弹簧室侧的压力减小，在系统油压作用 下，膜片上移，打开阀门，使多余部分的燃油从回油管 流回油箱，系统油压随之相应减少，从而使得喷油器 的喷油绝对压力不随进气歧管真空度的变化而发生 变化，即保持恒定。其大小可由下式表示，主要取决于 弹簧力。因为喷油绝对压力= 系统油压—进气歧管绝 对压力= 弹簧压力+ 进气歧管绝对压力—进气歧管绝 对压力。所以喷油绝对压力= 弹簧压力。 图 4 我在燃油系统中串入一个燃油压力表，在压力表 和燃油泵问串入一个手动阀门。起动发动机观察燃油 压力表的压力值为0.290M pa，与标准的0.300-0.380Mpa 相差不大。将发动机熄火，关闭手动阀门，观察燃油系 统的保持压力。1 0 mi n 后压力约0 . 2 40 M p a ，整个燃油系 统的保持压力在热车时应不低于0 . 3 0 0 M p a ，如果不考 图 6 虑燃油泵泄露，手动阀到喷油嘴间压力不应下降。现 燃油压力调节器如图(6 )所示，根据燃油压力调 在压力下降，说明燃油管路或喷油器有渗漏处。经检 节器的机构图，其作用及工作原理，我很明确的知道， 查燃油系统无渗漏处，我把注意力集中在燃油压力调 燃油压力调节器是根据进气歧管真空压力的变化来 节器身上。 调节系统油压(燃油总管)使喷油器喷油量唯一取决 于喷油器的开启时间。 ，四 ，故障排除 经仔细的逐级诊断，最后我用手拔下燃油压力调 节器上的真空管，发现有少许燃油。接着我起动发动 机，发现燃油从燃油压力调节器的真空管冒出，发动 机熄火了，过了一段时间，又没有燃油冒出了。说明燃 油就是从真空吸管进入到进气总管到汽缸的，充分证 明了是由于燃油压力调节器膜片破裂导致燃油从燃 油室经过弹簧室进入真空吸管到进气歧管造成发动 图 5 机混合气过浓。排气管有黑烟。更换一个燃油压力调 根据图5 分析可以看出，当E F I 燃油供给系统工作 [ 2 ] ，[ 3 ]节器，排气管立即停止冒黑烟。 时，喷油器的燃油喷射量与喷油器的喷油绝对压力及 三 、结束语 喷油器的开启时间有关。其中喷油器绝对压力是指喷 通过采取有理论依据的分析和合理的排除步骤， 油器的前后压力差，在数值上等于燃油总管油压与进 很快就把排气管冒黑烟这个故障排除。经过该故障的 气歧管压力之差。假设发动机工作时燃油总管的油压 分析和排除，得出一个结论:电子控制燃油喷射发动 保持不变，则喷油器的喷油绝对压力将随发动机的负 机，燃油供给系统的故障不一定就出现在传感器、控 荷和转速发生变化。 制微机和执行器等方面。故障同样也会隐蔽在一些看 燃油压力调节器的作用是根据进气歧管绝对压 力的变化来调节系统油压(燃油总管油压)，使喷油器 起来不易损坏的元件里。我们在维修过程中，一定要 的喷油绝对压力保持恒定，使喷油器的燃油喷射量一 充分分析各方面的可能性。尤其是检测仪难以检测的 定取决于燃油喷油器的开启时间。故电控单元只需要 系统。就要通过认真分析、判断、推理过程，才能够尽 通过控制喷油器的开启时间就可以达到精确控制喷 快将故障排除。 油器喷油量的目的。系统油压的调节范围一般控制在 0 . 2 5 0 - 0 . 3 0 0 M p a 范围内，燃油压力调节器的压力调节 【参考文献】特性曲线见图5 。 1 . 李春明. 汽车发动机燃油喷射技术[ M ] . 北京: 理 燃油压力调节器通常安装在燃油总管上，其结构工大学出版社, 2 0 0 2 . 见图6 ，金属外壳的内部被膜片分割为弹簧室和燃油 2 . 汪立光, 扬昌明, 王国荣. 汽车电控系统故障诊断 室。其中弹簧室通过一根软管与发动机进气歧管相 通，而燃油室直接与燃油总管相通。因此，膜片燃油室 检修实例[ M ] . 北京: 金盾出版社, 2 0 0 2 . 一侧承受燃油 油压，而另一侧则受进气歧管负压与弹 3 . 史悠信. 现代轿车电控系统原理与维修2 7 0 问簧压力的合力作用。 [ M ] . 上海: 科学技术出版社，2 0 0 3 . ，责任编辑:杨晓娜，