东风标致307发动机怠速不稳动力不足故障的检修

介绍氧传感器结构和工作原理； 对东风标致307发动机怠速不稳、 动力不足故障进行分析、 诊断及排除。


汽车发动机电子控制系统工作是否正常， 直接影响到发动机的运行状况。 起动汽车发动机时， 发动机电控单元通过双继电器控制氧传感器内的加热电阻， 使氧传感器开始工作温度为120 ℃。 其内部加热电阻可以在15s后达到正常工作所需温度350℃。因此， 氧传感器工作性能的好坏会直接影响到发动机的功率， 工作不良会造成汽车发动机功率下降、动力性降低， 最终导致汽车出现动力不足、 尾气排放污染物增加， 空气污染严重。

1 氧传感器的结构和工作原理
1） 氧传感器结构
氧传感器的安装位置如图1所示。 氧传感器的结构原理如图2所示。 氧传感器的电极外部处于排气气流中， 内部则和周围空气相通， 传感器的内壳为坚硬多孔的二氧化锆陶瓷体， 表面是薄金属铂层， 该金属铂层一方面可以起催化作用， 另一方面作为物理电极。

2） 氧传感器工作原理

当氧传感器中陶瓷管的温度达到350℃时， 就具有固态电解质的特性。 利用这一特性将氧气的浓度差转化成电势差， 从而形成相应的电信号输送 到 发 动 机 电 控 单元， 由发动机电控单元来控制喷油量， 从而使混合气处于理想状态。

3） 氧传感器的输出特性
氧传感器输出特性如图3所示。 发动机的电控单元ECU根据氧传感器的反馈信号调整喷油的时间，从而得到最佳空燃比的可燃混合气。 空燃比=空气质量/燃油质量=14.7∶1， 过量空气系数λ=实际空燃比/理论空燃比， 最佳空燃比是过量空气系数λ=1时。如图3所示， 当氧传感器的信号电压高于0.4V时， 说明燃油混合气过浓， 发动机的电控单元会减少喷油时间， 直到氧传感器的信号电压低于0.4V； 当氧传感器的信号电压低于0.4V时， 说明燃油混合气过稀， 发动机的电控单元增加喷油时间， 直到氧传感器的信号电压高于0.4V。 如此循环就可以实现燃油混合气的闭环控制。 氧传感器持续地向发动机电控单元传递信息， 反映排气管中氧分子的含量， 发动机电控单元根据其电压信号进行分析， 再调整燃油喷射时间。

2 故障现象
一辆东风汽车公司生产的东风标致307轿车，已行驶6500多公里， 发动机采用EW10A直列4缸16气门排量1.6L， 正时皮带驱动的双顶置凸轮轴， 采用VVT技术的发动机。 根据车主反映， 该车一直都有加油不是很顺畅、 动力不足等现象。 最近还出现加油无力， 有时偶尔出现踩下油门动力无反应， 出现空加油的现象， 将加速踏板松开， 再踩加速踏板时发动机的转速也跟着提高。 该车出现此故障时发动机故障灯点亮， 而将车熄火后再着车时故障灯却不亮，有时行驶几天后故障灯又亮起来。 用诊断仪检测故障码： 持续故障燃油喷射， 偶尔故障混合气过浓。

3 故障分析
发动机电子控制系统可以实现低油耗、 低污染，提高汽车的动力性、 经济性和舒适性。 对电控发动机故障检查的基本内容是油路、 电路和密封 （特别是进气系统的密封性）。 一般来说， 导致发动机怠速不稳、动力不足、 加油不顺畅的原因是多方面的。

1） 油路方面： 汽油品质的好坏 ， 汽油泵泵油的压力， 调压阀工作是否正常， 汽油滤清器和管路是否堵塞， 喷油器工作是否正常， 炭罐电磁阀工作状况， 节气门、 空气滤清器是否脏污等， 这些都会导致发动机动力不足、 加油不顺畅。
2） 电路方面： 发动机的电控单元、 点火线圈、火花塞、 进气压力传感器、 各传感器和线路是否正常， 其中传感器工作不良是造成发动机动力不足、加油不顺畅的主要原因之一。
3） 密封件的密封性能 ， 进气管路是否存在漏气。 由于发动机的电控单元控制进入进气歧管内的空气总量， 从而确定喷油量。 当热态发动机怠速，一定负荷稳定状态下， 氧传感器发出信号可以调整喷油， 从而使可燃混合气的浓度保持在空燃比R=1/15或过量空气系数λ=1， 所以进气歧管及进气系统密封性对发动机的动力有很大影响。
4） 发动机点火正时， 水温是否偏高， VVT技术中凸轮轴相位调整器电磁阀工作是否正常， 这些都会影响发动机的动力性和加油的顺畅性， 点火过迟、 过早， 水温偏高都会直接影响到发动机的动力。

4 故障诊断与排除
4.1 故障诊断
采用诊断仪PP2000诊断， 进入发动机的电控单元后读取故障码， 显示的故障码是： 持续故障燃油喷射， 偶而故障， 混合气过浓。 起动发动机一段时间后再进入发动机的控制单元读取参数， 喷射系统、 进气系统、 点火系统和排气系统数据分别如表1、 表2、 表3、 表4所示。

用于控制多点喷射和点火信息的有水温、 节气门位置、 进气压力和发动机转速。 从以上发动机控制单元所读取的参数， 对比发现没有问题， 水温变化、 进气压力参数变化正常。

4.2 故障检查
1） 从简单的方法入手 ， 起动发动机后水温达到一定温度， 对喷油器就车断油检查， 将4个缸喷油器逐缸拔下线束插头， 每个插头拔下后发动机转速立即下降， 说明4个喷油器工作正常。
2） 检查汽油格， 油管管道也没有发现堵塞或脏污现象， 接上燃油压力表检查管路压力， 燃油压力为350kPa， 而且不管发动机转速高低， 油压为350kPa， 说明油压正常。
3） 拆下整体式点火线圈和火花塞后 ， 在专用的测试台上试验， 每个火花塞跳火很强， 火花塞表面燃烧完好； 对每个缸的压缩比进行测试， 其中1、2缸为13.9， 3、 4缸为14.0， 该车标准的压缩比为11，所测出的结果在标准变化的范围内， 说明点火线圈、 火花塞和气缸压力都是正常。
4） 检查凸轮轴相位调整控制阀VVT， 首先检查机油压力， 连接好机油压力表后， 起动发动机， 测得在怠速运转时的机油压力为563.5kPa， 发动机转速为2000r/min时的机油压力为612.5kPa， 发动机转速为3000r/min时的机油压力为637kPa， 发动机转速为4000r/min时的机油压力为686kPa。 通过这些数据可以说明， 机油压力正常， 处于标准值范围。 在新车上拆下一个新的凸轮轴相位调整器控制电磁阀，情况同样。 由于凸轮轴相位调整器VVT的控制电磁阀通过机油压力自动调节进气凸轮轴， VVT是根据发动机运行状况的需要， 调整凸轮轴相位。 经检查， 凸轮轴相位调整器控制电磁阀没有问题。

5） 发动机运转水温 、 进气压力参数都正常 ，水温度达到98℃时低速风扇转动， 水温达到105℃时高速风扇转动， 说明水温传感器正常。 进气压力参数随发动机转速而变化， 而且处于标准参数的范围内， 说明进气压力传感器正常工作。 节气门也无脏污， 踩下加速踏板时反应也灵敏， 无卡滞现象。 整个进气系统管路、 空气滤清器检查都正常。
6） 从机械方面考虑 ， 决定对发动机的点火正时进行检查， 检查正时皮带是否在正常范围。 拆下发动机前盖， 转动曲轴对飞轮对中记号， 进、 排凸轮对中记号， 三点记号都对上， 且正时皮带也在规定的对正调整记号位置， 松紧度也符合技术要求。
7） 拆下排气管， 检查排气管路是否有堵塞现象， 三元催化转换器没有堵塞， 中段和后段排气管都没有异常。

4．3 故障排除
通过一系列的检查后再进行分析， 会不会是氧传感器有故障？ 拆下2个氧传感器进行测量 （图4），在常温下采用万用表测量其电阻值， 其中2个氧传感器插脚都一样， 即1号脚为+12V供电， 2号脚为氧传感器加热命令， 3、 4号脚都是代表信号。 测量1号脚与2号脚电阻， 正常的电阻值为2.5~8.5Ω。 其中上氧传感器电阻为11.6Ω， 下氧传感器为5.5Ω， 3、4号脚与任何号脚测量电阻都为0。 从测量的电阻值说明上氧传感器电阻变大， 造成上氧传感器工作不良。更换上氧传感器后， 装上排气管， 清除发动机故障码， 着车试验， 故障排除。 该车动力充足， 加油顺畅， 怠速稳定， 路试再也没有出现空加油的现象。

5 故障总结
通过对该车的故障排除， 加深对故障诊断方法的了解和运用。 对于一些不是很明显的故障， 应采用逐步排除方法， 充分利用先进的汽车检测设备。从故障码的读取、 参数分析， 逐步找出真正的故障部位， 不能盲目进行检查。 同时必须要通过理论和实践相结合， 才能更准确地诊断和排除故障。