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丰田皇冠3.0L轿车电控发动机热启动困难的维修

一辆皇冠3.0L轿车,发动机型号为2JZ-GE。冷启动正常,当发动机运行一段时间,热态下启动发动机,则须启动多次才能着车。车主还反映:该车近段时间油耗比以前大。人工调取故障码,显示电控系统无故障码存储。

故障分析:根据汽油发动机的工作原理及该车在启动时的控制原理分析,造成冷车启动正常,热车启动困难的根本原因有2方面:

1.点火系统某部件过热,使点火能量降低。

2.混合气的浓度不满足工况的要求。

故障检测与诊断:

根据以上分析,对有可能产生故障的部分进行检测:

1.点火能量测试     该车点火系统为微机控制式。它由点火器、分电器、火花塞以及曲轴转速和凸轮轴位置传感器等组成。其工作受ECU的点火信号控制。影响点火能量的原因有:点火线圈性能减弱,发动机ECU故障等。为了判断故障,在发动机冷、热状态下做对比跳火试验。拔下喷油器插头,防止淹缸,拆下火花塞测量电极间隙为0.8mm、间隙正常。连接好高压分缸线,短时间启动启动发动机,观察火花塞跳火。按以上方法,分别在冷、热机时观察火花塞跳火火花颜色。结果:2次跳火火花都显黄蓝色。证明发动机冷、热状态下火花能量没有大的差别,故初步判定故障不在点火系统。

2.影响混合气浓度的因素的分析与检测     该车在热机启动及启动后一段时间有轻微的“叭、叭…”排气管放炮声,有黑烟冒出。因点火系统正常,故推测是由于混合气过浓而导致热启动困难。www.ttkaiche.com

为证明上述推断,对发动机进行如下检测:

(1)空气供给系的检测。2JZ-GE发动机采用步进电机怠速控制阀,用万用表测量步进电机S1、S2、S3、S4与+B1、+B2间的电阻为1412,通电检测,其工作正常,没有卡滞现象。节气门体正常,气道比较干净。

(2)燃油喷射系统。2JZ-GE发动机燃油喷射系统包括:燃油滤清器、燃油压力脉动衰减器、燃油压力调节器、喷油器和输油管等。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,再打点火开关ON位多次,看压力表读数为295kPa,与标准值相比是正常的,停5min后燃油压力没有降低,热机启动,油压表值无跳动现象,说明燃油压力正常。对喷油器采用不解体检查,用听诊器对喷油器进行检测,结果6个喷油器都发出“嗒、嗒、嗒……”清脆的声音,分析喷油器出故障的可能性不大。

根据以上分析与检测,燃油系统硬件方面没问题,故障可能在控制方面。对系统采用排除法进行诊断,由于电控发动机启动时转速波动大,吸入的空气较少,空气流量不能精确检测,所以启动时一般不根据吸入空气量计算喷射时间(ECU通过控制喷射时间来控制喷油量),而由当时发动机冷却液的温度和进气温度来决定,故冷却液温度传感器和进气温度传感器故障也会导致混合气浓度改变,不符合要求。     为证明上述推测,对发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器进行检测。

就车测量冷却液温度传感器和进气温度传感器。启动发动机到冷却液温度正常80℃左右(用温度计感温头贴在冷却水箱上可估测出冷却液温度)。用万用表检测发动机ECU端子THW和E2间电压为2.4V。端子THA和E2间电压为2.1V。拨下冷却液温度传感器插头,测量冷却液温度传感器电阻为1.67kΩ,电脑供给电源为5V,回路正常。拨下进气温度传感器插头,测量进气温度传感器电阻为1.58kΩ,电脑供给电源为5V,回路正常。根据皇冠3.0维修数据(表1)判定进气温度传感器正常、冷却液温度传感器故障。为进一步确认为冷却液温度传感器故障,对冷却液温度传感器进行加热法检测。测量结果如表2所示,显示冷却液温度传感器故障。

故障排除:根据冷却液温度传感器的负温度变化特征,冷却液温度越低,冷却液温度传感器的电阻就越大,发动机ECU检测到输入信号后,根据运算提供的喷油脉宽就越大,供给发动机的混合气越浓。该车冷却液温度传感器在热车启动时输给发动机ECU冷车信号,故ECU按发动机冷启动时的喷油脉宽来控制喷油,导致混合气过浓,热启动困难。

启动后,发动机ECU根据进气温度、冷却液温度、爆震等信号对点火提前角、空燃比进行修正。该车热车状态下冷却液温度传感器输给发动机ECU冷车信号,使发动机ECU控制失准,导致喷油器多喷油。在运行中发动机ECU检测到冷却液温度在80℃以下,不满足闭环控制的条件,故氧传感器不作反馈修正,而使油耗增加。     冷却液温度传感器故障,但其输出的信号值没有超出发动机ECU储存的冷却液温度的最大值和最小值。故发动机ECU不认为是故障,不储存故障码。

更换冷却液温度传感器后试车,冷、热车启动都正常,用废气分析仪检测排放废气,HC、CO都正常,故障排除。

维修结论:通过以上分析,终于排除了这辆皇冠3.0轿车热启动困难的故障。从中得出结论,造成这一故障的主要原因是冷却液温度传感器故障,导致热车时传递给ECU冷车信号,所以ECU增加喷油量,造成热车启动时混合气过浓,难启动。

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