[专题]冷车启动困难

[专题]冷车启动困难 最佳答案 , 电喷车冷起动困难故障的修复 , 姓名 张锦铭 , 工作单位 广东交通职业技术学院 , 一、摘要 , 本文主要介绍一部曰产蓝鸟轿车，由于发动机ECU的部分控制功能有故障，造成 该车冷起动困难，通过增加一个由水温传感器和继电器组成的电路，即使不更换新 的ECU这一昂贵电脑部件，也能使该轿车回复良好的起动性能。 , 关键词:冷起动困难;喷油脉宽;水温传感器 , 二、前言 , 汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物，尤其是发动机的控 制系统，它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时，各种信 号相互交叉渗透，控制进气、喷油和点火。一旦发生故障，则症状的界限模糊。而 且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。而控制单元一般都是一个整 体，为排除局部故障而去整体更换总成，经济上不合算。所以我们必须全面深刻了 解电子控制燃油喷射发动机的结构原理，掌握有关功能作用，运用科学的方法 和维修技巧，制定出切实可行而又经济的维修，通过采取一些简单的补偿措施， 去弥补这部分的功能作用。以达到排除此局部故障的目的。 , 三、正文 , (一)故障现象 , 有台曰产蓝鸟U13的轿车，发动机型号为SB20DE，冷起动时，要起动十多次才能 着车，起动时踩不踩油门对着车影响不大，热车相对好一些，起动后发动机工作一 切正常，无其他异常现象。但这起动困难的现象会大大缩短蓄电池和起动机的使用 寿命。 , (二)故障检测与分析 , 电子控制燃油喷射系统的发动机，工作时，通过控制系统不断地检测各传感器输 入的信号，按程序中设定的算法进行运算，计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通 时间，并转变成控制信号，控制喷油器、点火线圈等执行机构工作，以控制喷油量 和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳工作状态。 , 从汽油发动机的工作原理可知，要使发动机能顺利着车，必须具备以下条件:? 供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比(浓度);?工作时要有合适的气缸压缩 压力和喷油压力;?点火时要有足够的电火花能量。为诊断出上述车辆故障的原因， 根据上述的分析进行如下的检测: , (1)起动发动机，连续4次起动，都没有着车迹象。把油门踏到底，再继续起动2 次，依然没有着火迹象。用万用表测量，起动时蓄电池电压为11V，属于正常。用 声音探听器对着喷油器，起动时可听到针阀“嗒、嗒”的动作声，喷油器动作正常。 , (2)拔掉中央高压线对着缸盖约距7mm，起动发动机试火，高压线发出呈蓝白色的 强火花，声音响亮、不断火。拆下4个缸的火花塞，没有发现湿润现象。把火花塞 分别插到分火线上，插回中央高压线试火，发出火花也正常。 , (3)拔下燃油泵保险丝，起动3次，释放燃油压力，测量冷车状态下的气缸压力。 依次测得4个气缸的气缸压力值为1108kPa、1110kPa、1112kPa、1110kPa，与标准 及最小值1030kPa(热机状态下测得)相比较是正常的。 值1226kPa(热机状态下测得) , (4)测量燃油压力。把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中 间，装回燃油泵保险丝，打开点火开关，重复一次，看到压力表读数为295kPa，起 动时燃油压力不下降，与标准值294kPa相比是正常的。 , (5)分析以上测试结果，发动机起动时喷油压力、电火花能量、压缩压力等均正常， 故障原因可能是混合气的浓度过稀所致。于是拆开空气滤清器上盖，用化油器清洗 剂边加浓、边起动，结果一起动，即能着车，再重复2次，都能顺利着车，证明上 述判断是正确的。 , 那么，影响混合气浓度的因素有哪些呢?辅助空气控制AAC阀、节气门传感器、空 气流量计、水温传感器等都有可能。但从该车故障现象和已检测的结果分析，起动 后发动机工作正常。发动机故障灯又没有亮起，以及参照ECU的故障——保险系统 的设置条件，节气门传感器、空气流量计、水温传感器至少没有存在硬性故障。辅 助空气控制AAC阀也不会在起动时造成混合气过稀现象。根据电子控制燃油喷射系 统的工作原理，发动机在起动时，ECU在收到起动信号后，会提供起动加浓补偿喷 油脉宽，补偿量的大小取决于检测到的发动机温度。现在问题是在起动时ECU有没 有收到起动信号?水温传感器信号有没有问题?提供的喷油脉宽补偿量够不够?参阅 BLUEBIRD U13 SR20DE发动机的线路图(见附页)，用万能表测量ECU的34号脚，在 起动时的电压为llV，证明已有起动信号送至ECU。拔掉水温传感器配线插头，打开 点火开关，测量信号电压为4.9V，属于正常。测量此时水温传感器的电阻为1.4kΩ。 关闭点火开关，拆下电池头，拔掉ECU配线插头，测量水温传感器配线到对应ECU 的18号、21号脚接柱，正常导通。装回配线插头及电池头。再更换一个新的水温 传感器、实测电阻为1.5kΩ，插上配线插头，起动发动机，仍然不能马上着车。说 明该车水温传感器无问题。 , (6)用发动机故障检测仪测量喷油脉宽，连接好配线，打开点火开关，点击菜单进 入故障诊断程序。首先，读取发动机故障码，显示“系统正常”。选择“读取数据 流”显示当前温度为30?起动发动机，喷油脉宽为8.8ms。由于查不到起动时相关 详细的喷油脉宽数据资料，故只能用另外一台同一型号的正常车去测取数据作为参 。 考。用检测仪实测得到的不同温度下正常车起动时的喷油脉宽数值如表1 , 表1 , 发动机温度(?) 起动时喷油脉宽(ms) , 26 sp; 12.4 , 30 11.3 , 60 9.5 , 80 9.0 , (三)故障诊断 , 通过与测得的数据对比分析，发现该车在起动时的喷油脉宽加浓补偿痹积常车小 了。会不会是ECU自身出了问题呢?为了尽快得出结论，决定将正常车的ECU与其互 换。结果该车互换ECU后冷起动能顺利着车，重复几次，都能顺利起动。而另外一 台“正常车”却不能马上起动，要在第四次起动后才能着车。试验结果说明了该车 冷起动困难就是由于ECU自身存在故障造成的。 , 装回该车有故障的ECU，拔下水温传感器插头，冷车起动发动机，着车顺利，但 此时发动机故障灯亮起，读取发动机故障码为“13”，表示水温传感器故障，表明 ECU已启动故障—保险系统。按20?时预存值进行起动，此时测得20?的预存起动 喷油脉宽为17.8ms。根据前面检查，正常车发动机在温度30?时起动喷油脉宽为 11.5ms，而测得该车在当前温度30?时，喷油脉宽只为8.7ms，由此得出结论，在 同一温度下，ECU内预存的起动喷油脉宽与依据水温传感器信号所提供的起动喷油 脉宽存在一定的差值。 , 这就反映出该ECU在发动机冷起动时所检测到的信号，不能运算出对应起动温度 所需要的喷油脉宽，使喷油脉宽减少，造成起动时喷油量减少，令混合气的浓度变 稀，不适应起动状态的需要，故要多次起动待混合气浓度加大了才能着车。 , 起动后发动机工作一切正常的现象表明，该ECU只是冷起动这部分功能失效而其 他功能还是正常的，如更换新的ECU，价钱很昂贵。只是为恢复起动功能而去换新 的ECU，既浪费也不值得，能否在不需要换新的ECU的情况下，去克服冷起动困难 的故障呢? , (四)故障排除 , 根据水温传感器的负温度变化特性，水温越低，水温传感器的电阻值就越大。令 ECU所检测到输入信号后，根据运算提供的喷油脉宽也就越大，使供给发动机的混 合气越浓。既然有故障的ECU把起动时检测到的输入信号变小了，不能运算出足够 的喷油脉宽去提供足够的燃油，以满足低温时需要浓混合气的要求，那只要我们通 过增大水温传感器两端电阻，就可以弥补ECU内起动控制部分的故障，令ECU检测 到的信号相应提高，使其本身喷油脉宽相应提高，以满足起动时的浓度需要。 , 增加电阻值虽能使发动机在冷状态下顺利起动，但也会影响起动后发动机的正常 工作。要保证起动后发动机回复正常工作状态，就要考虑冷起动时增加的电阻，在 起动后能自动消除，要满足以上条件，可以通过加装一个继电器电路(如图3)来实 现。 , 通过一个五脚继电器，利用起动信号作为控制电源，在起动时，触点1—3闭合， 把电阻R串联在水温传感器的回路上增加电阻，实现起动加浓;在起动后，触点1—3 断开，触点1—2闭合，恢复原水温传感器电阻以满足发动机起动后的正常工作不受 影响。 , 电阻R的选用，根据以上的检测结果可知，当温度约为30Ω左右时，2个水温传 感器的串联电阻阻值约为2.5kΩ，此时ECU提供的喷油脉宽可以使冷车顺利起动。 热车是否能顺利起动呢?根据对起动时喷油脉宽的检测结果分析，从理论上讲，只要 使电阻R保持不小于一定的阻值，就可以达到热车顺利起动的目的。为实现这一目 的，只需将电阻R(1个水温传感器)安置在不受发动机温度影响的位置，使总的电阻 值在起动时，能让ECU按收到的水温信号提供足够的喷油脉宽，满足顺利起动即可。 以热车发动机80?时为例，水温传感器标准电阻为330Ω，外界温度在29?时，电 阻R约1.3kΩ，此时的总阻值约1.63kΩ，在起动时ECU提供的喷油脉宽将为11.0ms 左右，可以使发动机顺利起动。 , 把电阻R(1个水温传感器)、继电器用导线按照改装后的电路图(如图3)安装好。 为保证电阻R在起动时保持不小于一定的阻值，把电阻R安置在ECU旁边，以避免 受发动机温度的影响。然后，起动发动机，一次就能顺利起动，重复一次，测得此 时的起动喷油脉宽为11.1ms，温度显示为34?。让发动机暧机，使水温达到80?， 关闭点火开关，重新起动，顺利着车，测得起动喷油脉宽为9.1ms，重复多次，都 能顺顺利利起动。实验证明，电阻R选用1个水温传感器是可行的。让发动机再次 降温、试车，冷、热状态下发动机都可以顺利起动，故障排除。 , (五)维修后的效果 , 该车经过加装电阻后，冷热状态下发动机都能顺利起动，发动机的正常工作性能 没有受到影响，恢复了该车的正常使用。从维修至今仍在继续运行，再没有出现过 冷起动困难的故障，实践证明这次维修是成功的，加装的设备是有效的。而且经济 效益也相当可观，因为换ECU的费用约6500元，而改装所需的材料费不足130元， 大大降低了维修费用。 , (六)结论 , 综上所述，当遇上冷起动困难，且只是ECU冷起动这部分控制功能失效，而其他 功能正常的故障时，我们就不必考虑更换整个ECU系统，而只需在温度传感器上再 串联一个适当阻值的电阻，就可以解决冷起动困难的故障。 , 以上用了较多篇幅叙述轿车故障排除的方法，是为了更具体论述一个观点，就是 当贵重的电脑元件有故障时，不一定非要采用更换的做法。尤其只是某部分功能有 问题，而其他功能还是完好时，可否通过某种适当的措施，去恢复其有问题的那部 分功能，用简单修复的方法，达到既解决问题又节约费用的效果 , [参考文献资料]:吕秋霞支主编(《汽车发动机构造与维修》(北京:人民交通出 版社，2005 20 我来说两句>> 回答者:221.229.82.*2009-09-26 13:53