发动机加速不良故障诊断

任务情境

一、任务描述

一辆丰田卡罗拉轿车，装备1ZR-FE汽油电控发动机，行驶里程12万km，客户反映车辆行驶加不上油，加速慢，如果这张派工单给你，你将如何诊断并排除此故障？

二、任务提示

加速性能是评价发动机动力性能的最重要指标，加速不良是发动机的常见故障之一。加速不良指发动机加不上油，故障现象是踩下加速踏板后，发动机转速不能马上升高，有迟滞现象，有时加速会引起发动机抖动，“回火”，“放炮”，甚至熄火现象。

任务目标

一、知识目标

（1）能描述发动机加速的工作原理。

（2）能描述发动机常见的加速不良的故障现象。

（3）能描述发动机加速不良的故障的诊断方法。

二、任务目标

（1）能分析发动机加速不良的故障现象。

（2）能进行诊断与排除发动机加速不良的故障。

必备知识

一、基本知识

1.发动机加速的原理

如图2-4-1所示为发动机加速的原理，加速踏板接到驾驶员的加速意愿，加速踏板位置传感器将加速信号传给发动机ECU，发动机ECU控制电子节气门打开更大的开度，节气门进入更多新鲜空气，空气流量计检测到更多的空气流量，进气信号发送给ECU，ECU喷入更多的燃油，组成更大混合气，发动机做功增加，转速上升；转速上升，气缸产生更大的真空度，吸入更强的空气，反复如此，发动机转速不断提高，产生加速度。

图2-4-1　发动机加速原理

2.发动机加速不良故障现象及检修部位

根据发动机加速原理，加速系统的任何一个环节有故障，发动机就会产生加速不良故障。电控发动机的点火、燃油、进气、排气以及机械系统产生故障，都会造成发动机加速不良。

1）点火系统故障

点火系统引起发动机加速不良的原因有：单缸或多缸不工作或工作不良；点火能量不足和点火时间不正确。

（1）单缸工作不良。

一缸不做功，或者做功不好，四缸的动力三缸完成，就造成发动机加速不良，对于单缸或多缸不工作或工作不良的故障，可以通过断缸法检查判断，断开某一缸的点火或喷油，发动机怠速无变化，则可判断该缸工作不良或不工作。

（2）点火能量不足。

点火能量不足，火花塞高压火花过弱，会造成发动机混合气燃烧不充分，做功不能达到最大，产生发动机动力不足的现象。如图2-4-2所示为火花塞点火的高压火花强弱图，造成点火能量不足的主要原因有：

a.点火线圈性能不良。

b.火花塞间隙过大或过小。

c.高压线老化、漏电。

d.点火放大器（点火控制模块）故障。

e.发动机控制单元及线路。

图2-4-2　火花塞点火火花强弱

（3）点火正时不正确。

点火正时不正确，造成发动机工作不正常，引起动力不足，产生加速不良的故障现象。

通过踩踏加速踏板加速，根据发动机运转的声音，判断发动机点火时间过早或过迟；也可以通过点火提前角测试仪，测试发动机点火提前角度。发动机怠速时，点火提前角为一稳定的点火提前角度；当加速时，点火提前角加大。

点火提前角过大或过小，都会引起发动机加速不良。点火正时不良的主要故障原因有：

a.正时皮带安装错误。

b.正时齿轮错齿、跳齿。

c.可变正时系统故障。

d.曲轴、凸轮轴位置传感器故障，给ECU提供错误信息。

排除方法：

检修点火系统，根据检测结果更换可疑元件。

2）进气系统故障

发动机加速靠进气、燃油的相应增加实现，而喷油量的增加依据进气量参数，进气量数据信号不错误，则发动机会产生加速不良故障现象。进气系统的常见故障部位和原因有：

（1）进气管堵塞。

（2）空滤脏堵。

（3）节气门或电子节气门不良。

（4）空气流量计及线路不良。

（5）可变进气系统出现故障。

（6）涡轮增压系统故障。

（7）发动机控制单元及线路故障。

排除方法：

进气系统清洁，并检修控制系统，根据检测结果更换可疑元件。

3）燃油系统故障

（1）燃油压力低。

燃油压力过低，会导致发动机动力不足，产生加速不良故障现象。燃油压力不正常，需要检查燃油泵、燃油滤芯、燃油压力调节器等元件性能。

排除方法：

清洗油路，检测油泵等元件，必要时更换。

（2）燃油品质不良。

燃油品质不良，直接导致混合气燃烧质量下降，发动机工作不正常，同时造成排放异常，还会产生爆燃等故障现象。如图2-4-3所示为燃油品质差引起的氧传感器损坏。

燃油品质不良主要指如下情况：

a.燃油标号不对。

b.使用高含铅汽油。

c.燃油添加剂异常。

d.燃油水分过多。

e.燃油杂质超标。

图2-4-3　损坏的氧传感器

排除方法：

清洁油路，更换品质良好的燃油。

（3）燃油喷射不良。

a.喷油器故障。

发动机的加速状况通过喷油器增加喷油量实现，喷油器喷油性能不良或喷油器控制异常，会造成发动机的加速不良。喷油器的性能检测与维护可以通过喷油器清洗检测仪实施。

b.喷油器控制故障。

喷油器喷油不良与喷油器的控ECU控制有关，ECU控制喷油器信号异常，可能是ECU接收到不正常的传感器信号，或者ECU本身有故障，或者控制线路故障。

排除方法：

清洁喷油器，并检修喷油器线路，根据检测结果更换可疑元件。

4）排气系统故障

发动机排气系统堵塞，排气性能降低，将直接影响发动机加速性能。发动机发生加速不良故障，需要检查发动机排气系统是否畅通，排气系统最常见的故障是三元催化器堵塞。

排除方法：

清洁排放系统积碳，根据检测结果更换可疑元件。

5）发动机机械故障

发动机机械性能降低，如气缸磨损﹑曲轴变形﹑凸轮轴磨损﹑气缸漏气﹑活塞环密封性能变差等都会引起发动机动力性变差，具体表现为加速不良。对于机械故障引起的加速不良，需要测量气缸压力，如果低于规定的标准压力值，则必须进行发动机大修，以恢复发动机动力性能。机械原因引起的加速不良故障的常见原因有：

（1）活塞或缸套磨损过度。

（2）气门间隙过大。

（3）缸盖烧蚀或变形，密封不良。

（4）其他机械磨损与原因（曲轴，凸轮轴磨损等）。

排除方法：

拆检机械部分，根据检测结果更换可疑元件。

二、基本技能

卡罗拉加速不良故障诊断步骤

以下以丰田卡罗拉为例，介绍发动机加速不良的故障诊断步骤。

1）准备工作

（1）防护装备：工作服、工作帽、手套、劳保鞋。

（2）车辆、台架、总成：卡罗拉整车或发动机台架。

（3）检测设备：KT600诊断仪、万用表、测试灯泡、专用短接线、二极管试灯、燃油压力表。

（4）专用工具：燃油管拆装专用工具。

（5）手工工具：拆装工具一套。

（6）辅助材料：翼子板布和前格栅布、三件套、抹布、手套、白板笔。

2）诊断步骤

（1）验证故障现象，排除其他系统造成的故障。

a.启动发动机，待发动机温度正常，试验加速是否正常。

b.排除其他系统造成的故障，如加速防滑系统异常工作。

提示：

加速防滑系统工作时（驱动轮打滑）会通过CAN系统控制发动机降低功率。可以拔掉其保险丝或继电器试车，如果故障消失，则是加速防滑系统导致的故障。

（2）排除控制系统原因。

连接诊断仪器，读取故障码，如果有与加速相关的故障码（如空气流量计、节气门位置/加速踏板位置传感器等），根据故障码内容检修。

读取数据流，重点是空气流量计、节气门位置、加速踏板位置传感器等相关数据，不正常则检查对应的传感器及线路。

（3）排除进气系统原因。

a.检查空气滤芯是否过脏或堵塞，不正常则清洁或更换。

b.检测节气门是否工作正常，如发卡等故障，清洗节气门或更换节气门体。

c.检查可变进气VVT系统是否有动作。

（4）排除发动机机械原因。

检测气缸压力是否偏低，偏低则拆检发动机，检查气门和活塞环等。

（5）排除点火系统原因。

a.测试高压火花强度，如果火花弱，检查更换火花塞或点火线圈。

b.检查点火正时，在加速时正时是否能够提前，以及提前的角度。如不正常则检查正时记号和爆震传感器信号。

（6）排除燃油系统原因。

a.测试燃油压力是否偏低，并检查燃油保持压力，如果不正常则更换燃油泵及燃油滤清器。

b.检查喷油器是否堵塞或泄漏。

c.检查燃油品质。

（7）排除排放控制系统原因。

检查排气管（三元催化器）是否堵塞，不正常则更换三元催化器及消音器。

三、拓展知识

1．巡航控制系统故障诊断

（1）巡航控制系统功能和原理。

巡航控制系统是一种利用电子控制技术，保持汽车自动定速行驶的系统。 当汽车在高速公路上长时间行驶时，接通巡航控制主开关，设定希望的车速，巡航控制系统将根据汽车行驶阻力的变化，自动增大或减小节气门开度，使汽车按设定的车速等速行驶，驾驶员不必操纵加速踏板。如图2-4-4所示为组合仪表上面的巡航指示灯。

图2-4-4　组合仪表上面的巡航指示灯

巡航系统可以减轻驾驶员的疲劳，增加舒适性，还能保持车速的平稳性，改善发动机的燃油经济性和排放性能。

巡航功能有：定速巡航、加速巡航、减速巡航。

巡航控制系统分独立巡航控制系统和发动机ECU控制巡航系统。新型汽车多采用发动机ECU直接控制巡航系统。

发动机ECU直接控制式巡航系统，发动机ECU内设计有巡航控制程序，当发动机ECU接到巡航开关信号，直接控制电子节气门动作，使电子节气门保持在一定的开度，稳定车速，当接到撤销巡航指令信号，或刹车灯开关信号，则取消巡航功能。巡航控制工作原理如图2-4-5所示。

图2-4-5　巡航控制原理

2．巡航系统故障诊断

1）读取故障码

分别读取发动机控制单元和车身控制单元故障码，确定无巡航故障码。巡航相关故障码有：巡航开关故障﹑制动灯开关故障﹑车速传感器故障﹑节气门故障等。

2）读取数据流

选择读取数据流，选取巡航开关项目，拨动巡航开关，观察数据流变化，数据流变化不符合开关相应动作，则巡航开关及线路故障。

四、学习小结

（1）加速不良的故障原因包括：点火性能、混合气浓度、排气系统、机械，电控单元等。

（2）点火性能引起加速不良的故障原因为点火能量不足，点火线圈性能不良是主要原因。

（3）电控单元检测进气流量信号不准确是引起加速不良的进气系统产生的主要原因。

（4）排气管堵塞会造成发动机加速不良。

（5）发动机气缸磨损、缸压不足，会导致加速不良，动力不足。

（6）发动机ECU发生故障会引起加速不良的故障原因。

五、自我评估

本情境中，由于我国燃油品质普遍较差，故障出现在油路（堵塞、油泵不良等）可能性很大，首先检查油路。如果油路正常，则按简单到复杂的顺序检查其他系统。

六、自我评估

1.填空题

（1）加速踏板________接到驾驶员的加速意愿，将加速信号传给发动机ECU，控制电子节气门打开更大的开度。

（2）电控发动机的点火、________、进气、________以及机械系统产生故障，都会造成发动机加速不良。

2.不定项选择题

（1）影响电控发动机加速性能的传感器有：（　　）。

A.冷却液温度传感器　　B.节气门位置传感器

C.空气流量计　　　　　D.进气压力传感器

E.加速踏板位置传感器 F.氧传感器

（2）发动机加速不良会导致（　　）。

A.动力不足　　B.油耗过高

C.水温升高　　D.排放超标

（3）下列哪些单元有故障，会造成发动机加速不良（　　）。

A.电子节气门　　B.涡轮增压器

C.点火线圈　　　D.可变正时调节器

E.三元催化器　　F.燃油泵

（4）同一挡保持油门不变，若汽车所遇到的阻力不同，则汽车（　　）。

A.发动机转速不变　　　B.车速不变

C.发动机扭矩不同　　　D.耗油率不同

E.发动机输出功率不同

（5）巡航控制系统一般在车速低于（　　）km/h时，不起作用。

A.15　　　B.25　　　C.35　　　D.45

（6）爆震传感器的信号会影响（　　）。

A.点火提前角　　　B.喷油正时

C.怠速性能　　　　D.加速性能

（7）汽油发动机加速时有突爆声，释放油门立即消失，是由于（　　）。

A.点火过晚　　　　B.点火过早

C.点火次序错乱　　D.混合气过稀

（8）下列哪些发动机故障会造成加速不良？（　　）。

A.气门漏气　　B.活塞环漏气

C.机油泄漏　　D.排气管漏气