汽车维修经验与技巧集锦(第2版)
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二、进气管回火的原因分析及排查要领

1.进气管回火的故障现象

发动机进气管(见图2-4)回火的故障现象一般是:原地慢提速还可以,但是急加速时进气管回火甚至放炮;在道路上行驶时,若缓慢踩加速踏板,发动机能够提速,但急踩加速踏板时发动机不能及时提速甚至抖动;稍微放松加速踏板,发动机转速反而升高;高速时若急踩加速踏板,时而有力,时而抖动,加速踏板踩到底也不能及时加速。总之,进气管回火故障主要表现为加速时耸车,汽车动力下降,有时记忆爆燃传感器的故障码。

图2-4 桑塔纳AJR发动机的进气系统

有的捷达轿车每隔1个月就要更换一次空气流量传感器,但是该空气流量传感器与同型号轿车进行互换试验,却表现正常。这种情况往往是因为存在进气管回火故障,对空气流量传感器造成了明显伤害。

2.进气管回火的常见原因

引起进气管回火的原因比较多,归纳起来有两大类:一是混合气过稀,二是点火时刻失准,此外还有喷油器严重堵塞、配气相位错误以及气缸压缩压力过低等。下面通过故障实例分别进行解析。

(1)混合气过稀 在混合气过稀的情况下,燃油分子的间距加大,导致燃烧速度缓慢(见图2⁃5),当排气行程接近终了时,燃烧过程仍未结束,此时进气门和排气门叠开,未结束燃烧的火焰从进气门窜入进气管,点燃了混合气,于是造成进气管回火,甚至发出“砰砰”异常响声。

图2-5 汽油机混合气的燃烧过程

引起混合气过稀的主要原因有:空气流量传感器故障、节气门位置传感器信号失常、燃油系统压力过低、喷油器堵塞等。

①空气流量传感器热线积垢引起进气管回火。一辆上海别克轿车,装配V6电喷发动机,该车怠速时抖动严重,急加速时进气管发生回火现象,同时行驶无力,加速不良。拆下空气滤清器,用手堵住节气门体的进气口滤网,减小主通道的进气面积,模拟混合气变浓,结果加速时不再回火,说明故障原因是混合气过稀。

为了查明混合气过稀的原因,用三通接头和燃油压力表测量燃油系统压力,结果在正常范围内。拔下空气流量传感器的插接器试验,发动机的怠速和加速均有好转。于是从节气门体上拆下空气流量传感器检查,热线未断,但是表面积垢。使用清洗剂直接喷洗,装复后试车,故障被排除。

分析故障形成的原因:该车长期在风沙地带行驶,而且对空气流量传感器疏于维护,造成空气流量信号失准,使ECU控制的喷油量偏少,最终导致混合气过稀。

②节气门位置传感器失常引起进气管“回火”。一辆通用雪佛兰鲁米娜3.1L轿车,装配V型6缸发动机。该车在车速60~70km/h时,进气管发生回火和放炮,踩加速踏板后,车速时快时慢,加速困难。连接故障诊断仪,读得故障码为“22⁃节气门位置传感器信号电压过低”。在怠速状态下测量该传感器的信号电压为0.25V,比标准值0.5~1.0V低许多。更换节气门位置传感器后,故障排除。

节气门位置传感器的信号电压随着节气门开度的增大而提高,节气门全开时信号电压接近5V。ECU根据此信号以及进气歧管压力传感器的信号调整喷油量,以满足发动机各种工况的需要。当节气门位置传感器的信号电压偏低时,ECU控制的喷油量较少,而此时进入气缸的是正常状态下的空气量,使得混合气过稀,进而导致进气管发生回火现象。

③燃油系统压力过低引起进气管回火。一辆上海别克轿车,慢加速时正常,急加速发生回火现象,同时发动机故障指示灯点亮。读取ECU故障码为“P0325-爆燃传感器不良”。更换爆燃传感器,故障现象依旧。测量燃油系统压力,怠速时为220kPa,急加速时下降为175 kPa,说明燃油系统的压力偏低。更换电动燃油泵后,故障被排除。

分析该故障原因:由于燃油系统压力明显偏低,造成急加速时混合气过稀,所以引起进气管回火现象。由于进气管回火、放炮会引起发动机额外的振动,因而发动机ECU判定为气缸爆燃,并记忆故障码“P0325”。

④喷油器堵塞引起进气管回火。一辆切诺基4.0L越野车,行驶里程为4万km,出现加速时进气管回火的故障。首先进行自诊断,没有读到故障码。检测进气歧管压力传感器、节气门位置传感器和燃油系统压力,都符合要求。研磨气门,无效。检查点火时刻和点火能量,也正常。剩下就是混合气过稀的原因了,于是拔下冷却液温度传感器和进气温度传感器的插接器,促使ECU加喷燃油,让发动机运转,结果加速时进气管回火的现象消失了。拆下喷油器检查,发现各缸的喷油量不均匀。对喷油器进行清洗后,汽车的加速性能恢复正常。

(2)点火不良 点火不良包括点火顺序错乱、点火时刻过早、火花塞积炭、高压线漏电以及曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器信号失常等。

①凸轮轴位置传感器失常引起进气管回火。一辆大宇轿车,发动机缓加速顺畅,急加速时有回火、放炮现象(类似“乱缸”),有时还会熄火。连接故障诊断仪,读取故障码为“12”,其含义是“无转速信号”。读取数据流,怠速时的点火提前角为8°(正常),缓慢加速时点火提前角会增大,急加速时点火提前角变为0°;松开加速踏板,点火提前角又增大,并且伴有回火、放炮和熄火现象。检查配气相位和各缸高压线,未发现异常。稍微转动分电器外壳,使点火提前角加大一点,发动机能够起动。最后在检查分电器时,发现凸轮轴位置传感器的感应轮与分电器轴有轻微的松动(两者应该是过盈配合)。更换分电器总成后,故障不再出现。

分析该故障原因:当缓慢加速时,凸轮轴位置传感器的感应轮与分电器轴之间不打滑,所以发动机缓加速较顺畅;而当急速时,由于惯性作用,感应轮与分电器轴之间打滑,造成点火提前角减小,所以发生回火和放炮现象。

②高压线漏电引起进气管回火。一辆捷达轿车,急加速时进气管回火,甚至将塑料滤清器壳和纸质滤芯都崩裂了。该车采用无分电器直接点火系统,检查高压线的安装顺序,没有插错;测量各分缸线的电阻值,都在正常范围内。采用部件替换法,更换一组高压线后,故障被排除。

分析该故障原因:点火高压线除了要求电阻符合规定之外,还有一个绝缘性能问题。若高压线表皮的绝缘性能不良,当高压跳火时就会漏电,即在火花塞插头的中心电极与外壳(它与发动机机体相连)之间产生电击穿,造成高压电泄漏,使得点火能量不足,因不能正常点燃混合气而导致进气管回火。

(3)三元催化转化器堵塞(见图2-6) 一辆奇瑞QQ轿车,发动机难以起动,起动后加速时进气管回火,甚至导致发动机熄火。用故障诊断仪检测,没有读到故障码。检测点火时刻,基本准确。检查曲轴位置传感器信号,正常。拆下进气软管,再次起动发动机,发现从进气管往外喷白烟,于是怀疑排气管堵塞。拆下前节排气管试验,发动机能够起动。检查排气系统,发现三元催化转化器内胆烧熔后黏结。更换三元催化转化器,故障被排除。

分析故障形成原因:当三元催化转化器堵塞后,由于气缸内的废气不能正常排出,导致早燃,因而发动机出现回火现象。

图2-6 地板装配式三元催化转化器的内部结构

3.进气管回火的排查要领

(1)进气管回火的一般排查步骤(见图2-7)

①试车,确认主要的故障现象。

②连接故障诊断仪,查询故障码。

③读取数据流,验证故障码,或者寻找故障码没有反映出来的失常之处。

④检验火花塞的点火能量。

⑤测量燃油系统压力,观察喷油器的喷油情况。

⑥检查三元催化转化器是否堵塞。

⑦检查正时带或传动链的安装是否正确,以确认发动机的配气相位。

⑧测量气缸的压缩压力是否过低。

(2)检查ECU的供电电压是否过低 一辆桑塔纳2000轿车,装备AFE型发动机,该车加速时进气管回火,提速缓慢,行驶中踩加速踏板时车速不升反降,发动机“发闷”。检查排气管,并未堵塞。更换高压线和氧传感器,无效。测量充电电压,只有12.7V。在检查中偶然发现,在离合器壳体上的蓄电池负极接地线处冒火花。原来是接地线的固定螺钉未拧紧,线路虚接,导致发动机ECU的供电电压过低,因而控制的点火提前角失准,所以出现进气管回火现象。

(3)检查排气管路是否堵塞 当排气系统堵塞时,排气背压增大,造成排气不充分,使进气管的真空度降低,最终导致发动机转速不稳、加速无力以及进气管回火等现象。为此,可以拆除排气管,然后起动发动机,看回火现象有无好转。

(4)必要时对发动机ECU进行匹配 一辆上海汇众商务车,装配奔驰M161型发动机。该车怠速和高速运转都正常,但是加速时发动机转速不升反降(接通空调系统时该现象尤

图2-7 进气管回火故障的诊断流程

其明显),同时伴有进气管回火现象。测量燃油系统压力,正常。检查发动机进气系统,没有泄漏之处。先后更换了空气流量传感器、点火线圈、火花塞及分缸线,但是故障现象依旧。最后与制造厂联系,咨询结果是“可能需要对发动机ECU进行匹配”。于是使用国产故障诊断仪(中文版)对发动机ECU进行匹配(注意:此车型不能采用英文版进口故障诊断仪对发动机ECU进行匹配),然后试车,上述故障不再出现。

(5)检查点火线圈的旁路接地电容器 有的发动机在5000r/min时进气管发生回火现象,甚至将塑料进气管振裂,此时需要检查点火线圈旁路接地电容器是否损坏。