通过进气控制系统的各项数据来判断故障

发布于 08-21 13:13:25

冷却液温度

发动机冷却液温度

发动机冷却液温度是数值参数，其单位为℃（可通过诊断仪按键选择为℉），其变化范围为-40~199℃。发动机冷却液温度参数是ECU根据发动机冷却液温度传感器输入的信号通过计算得到的，其数值在发动机冷机启动后的热车过程中应能随发动机温度的上升而逐渐增大。在发动机达到正常工作温度时，怠速运转的情况下，冷却液温度参数的数值应该在85~105℃的范围内。当冷却液温度传感器内部或外接线路有断路故障时，冷却液温度参数显示为-40℃。如果显示数值>185℃，则说明冷却液温度传感器或线路有短路故障。

有些车型发动机冷却液温度参数的单位为V，该参数直接来自冷却液温度传感器的信号电压。这个代表发动机温度的电压值与发动机冷却液温度之间的比例关系依控制电路的方式不同而不同，通常电压值与冷却液的温度成反比关系。也就是说，当发动机冷却液温度低时，表示冷却液温度的电压值高，而当发动机冷却液温度高时，电压值低。发动机冷却液温度传感器正常工作时，其温度参数的数值范围为0~5V。

如果发动机暖机过程中，冷却系统的节温器已完全打开，而冷却液温度参数值不是逐渐上升，而是下降几摄氏度，表明冷却液温度传感器已损坏。

发动机冷却液温度传感器损坏可能会引发的故障现象包括发动机排气管冒黑烟、发动机难以启动、发动机加速不良、发动机怠速不稳定甚至熄火等。

启动时冷却液温度

一些车型的发动机电子控制器会将点火开关接通瞬间的发动机冷却液温度传感器信号记忆在存储器中，并一直保存到发动机熄火后的下一次启动。进行汽车数据流分析时，故障诊断仪可将这一信号以启动温度的形式显示出来，并可将该参数与发动机冷却液温度参数进行比较，以判断发动机冷却液温度传感器正常与否。

当发动机冷机启动时，启动温度和此时的发动机冷却液温度数值是相等的。发动机热机启动时，发动机冷却液温度数值高于启动温度。随着发动机冷却液温度的上升，发动机冷却液温度数值应逐渐增大，而启动温度仍然保持不变。如果启动后两个数值始终保持相同，则说明冷却液温度传感器或其线路有故障。

节气门位置和怠速控制参数

节气门位置和怠速控制参数主要是反映节气门位置及怠速控制装置的工作状况，有些参数也表示发动机ECU向发动机怠速控制和节气门控制装置发出的指令。其参数主要有节气门开度、怠速空气控制、怠速开关、目标怠速转速、怠速控制阀设定位置等。

节气门开度

节气门开度是一个数值参数，其参数的量有电压（V）、角度（°）和百分比（%）三种，因车型的不同而有所不同。电压的数值范围为0~5.1V；角度的数值范围为0°~90°；百分数的数值范围为0~100%。

节气门开度参数的数值表示发动机ECU接收到的节气门位置传感器的信号值，或是根据节气门位置传感器信号值计算出的节气门开度的大小值，其绝对值与节气门开度为正比关系，即节气门开度参数的绝对值越大，则表示节气门的开度也大。

在进行数值分析时，应检查在节气门全关和全开时参数的数值大小。若以电压为参数，节气门全关时的参数值应低于0.5V，节气门全开时应为4.5V左右；若以角度为参数，节气门全关时的参数值应为0°，节气门全开时应为82°以上；若以百分数为参数，节气门全关时的参数值应为0，节气门全开时应为95%以上。若有异常，则可能是节气门位置传感器有故障或调整不当，也有可能是线路或发动机ECU内部的节气门开度信号处理电路有故障。

线性节气门位置传感器输出的电压信号与节气门开度成正比[下图（a）]，发动机ECU根据节气门位置传感器的信号来判断节气门的开度，进行喷油量和点火时间的控制。如果节气门位置传感器出现了性能不良，输出的电压信号与节气门的开度不成线性关系[下图（b）]，就会导致发动机工作不良。节气门位置传感器出现这种情况时，发动机ECU不能识别其有异常，因而不会有发动机故障指示灯亮起，也不会有故障码储存。因此，在故障检修时，需要通过检测到的节气门开度数值与节气门的实际开度的对比分析，才能发现节气门位置传感器性能不良。

▲ 线性节气门开度传感器输出特性

节气门位置传感器损坏或性能不良所引起的故障现象有发动机加速不良、发动机怠速不稳、发动机熄火、导致自动变速器自动进入紧急运行状态等。

如对节气门清洗前后的数据流进行分析，相应数据见下表。

从第一组的数据可以看到，发动机转速只有650r/min，偏低，而节气门的开度却达到了18%，燃油喷射量为3.1ms，此时的长时燃油喷射值达到了-24%。这说明系统长时处于混合气偏浓的状态，但是究竟是什么原因导致混合气偏浓呢？我们知道，像空气流量传感器信号偏大、冷却液温度以及进气传感器偏离特性均可能造成发动机电控单元做出加大喷油量的决定。但在这里，造成喷油量大的原因，则是节气门体过脏导致的。做出分析之前，先看第二组数据，这组数据是清洗完节气门，并拆下蓄电池负极线后得到的。此时，看到发动机转速是750r/min，节气门的开度恢复到了14%，喷油量是2.4ms，长时燃油修正值为2%，从数据上看，发动机转速恢复到正常转速，而且喷油量下降了。而在清洗完节气门后，在没有对电脑进行重新学习之前，节气门开度仍旧是18%时，发动机转速达到了1800r/min。

这些数据说明，采用电子节气门的发动机，当节气门由于积炭导致发动机进气量减少时，电脑会使节气门阀打开较大的开度，以补偿进气量的不足，但这样做的结果是，虽然使发动机勉强可以维持怠速转速运转，但是过大的节气门开度信号，破坏了发动机控制单元的控制平衡，在进气量没有增加的前提下，电脑根据节气门开度信号加大了燃油喷射量，这使得整个系统偏浓，因而发动机控制单元依据氧传感器信号始终在减少燃油喷射量，以求达到反馈平衡，表现在长时燃油修正值时，就是始终为负值。由于电脑一直处于减少喷油的过程，随之而来的另一问题是，当发动机加速时，加速加浓量不足，瞬间混合气偏稀，使发动机出现加速迟缓的故障。

怠速空气控制

怠速空气控制是一个数值参数，该参数的数值表示发动机ECU所控制的发动机节气门体上怠速控制阀的开度。在检测时，根据不同的车型，该参数有采用百分数和不采用百分数两种情况，其数值范围有0~100%、0~15和0~255三种。其数值越小，表示怠速控制阀的开度越小，经怠速控制阀进入发动机气缸的进气量也较少；其数值越大，表示怠速控制阀的开度越大，经怠速控制阀进入发动机气缸的进气量也较多。在进行数值分析时，通过观察该参数可以监测到发动机ECU对怠速控制阀的控制情况，并可用做判断发动机怠速故障或其他故障时的参考。

怠速开关

怠速开关是一个状态参数，其显示内容为ON或OFF。它表示发动机ECU接收到的节气门位置传感器中怠速开关的信号。当节气门全关时，节气门位置传感器中的怠速开关闭合，此时该参数显示为ON；在节气门打开后，该参数显示为OFF。若怠速开关状态参数有异常，则表示节气门位置传感器及其连接线路或ECU内部有故障。

目标怠速转速

目标怠速转速参数是一个数值参数，该参数是发动机ECU根据当前发动机的温度、空调压缩机的工作状态、动力转向油泵及自动变速器油泵是否工作等因素所确定的发动机转速。也就是说，目标怠速转速就是发动机ECU根据当前发动机的温度和负荷情况所要控制的怠速转速。

怠速控制阀设定位置

怠速控制阀设定位置是发动机ECU的内部参数，它表示ECU设定的IAC（怠速空气控制）阀电动机应在的位置，而数据流显示的IAC参数则是IAC阀电动机的实际位置。怠速空气控制阀设定值和实际位置的读数值应该相等或非常接近。如果ECU检测到发动机状态发生突然变化，如A/C接通或冷却风扇工作，它将给出新的设定值，而实际值也应在几秒内发生相应改变。

进气状态参数

进气状态参数包括汽车周围的大气压力、发动机进气歧管中的压力或进气量的大小等。发动机ECU通过测量这些参数来判断发动机当前的负荷，并计算喷油器的喷油量和点火提前角。进气状态参数主要有大气压力、进气管压力、空气流量、进气温度等。

大气压力

大气压力参数是一个数值参数，该参数的数值表示大气压力传感器向发动机ECU输入信号电压的高低，或是ECU根据大气压力传感器的信号电压经计算后得出的大气压力数值。该参数的单位依车型不同而不同，有V、kPa、cmHg三种，其变化范围分别为0~5.12V、10~125kPa、0~100cmHg（1cmHg=13332.2Pa）。有些车型的发动机ECU显示两个大气压力参数，这两个参数分别表示大气压力传感器信号电压的大小及ECU根据这一信号计算后得出的大气压力的数值。

大气压力数值和海拔有关：在海平面附近为100kPa左右，高原地区大气压力较低，在海拔4000m附近为60kPa左右。在数值分析中，如果发现该参数和环境大气压力有很大的偏差，则表明大气压力传感器或ECU有故障。

进气管压力

进气管压力是一个数值参数，它表示由进气管压力传感器传送给发动机ECU的信号电压值的大小，或ECU根据进气管压力传感器信号电压经计算后得出的进气管压力数值。该参数的单位依车型不同而不同，有V、kPa、cmHg三种，其变化范围分别为0~5.1V、0~205kPa和0~105cmHg。进气管压力传感器所测得的压力是发动机节气门后方的进气歧管内的绝对压力。

在发动机运转时，该压力的大小取决于节气门的开度和发动机的转速。在相同节气门开度下，发动机转速越快，该压力就越低；在相同转速下，节气门开度越小，进气歧管的压力就越低。涡轮增压发动机在增压器起作用时，其进气歧管压力大于大气压力（102kPa）。在发动机熄火状态下，进气歧管压力应约等于大气压力，该参数值应为100~102kPa。如果在进行数值分析时发现该参数值和发动机进气歧管内的绝对压力不符，说明传感器不正常或发动机ECU有故障。

怠速时，进气歧管压力传感器数值一般为29~31kPa。造成进气歧管压力异常的原因有进气歧管垫密封不良，进气门密封不良，排气管堵塞、喷油器堵塞或点火不良导致的发动机某缸工作不良，EGR阀门关闭不严等。

空气流量

空气流量为数值参数，该参数表示发动机ECU接收到的空气流量传感器的进气流量信号，其数值变化范围和单位取决于车型及空气流量传感器的类型。

采用叶片式空气流量传感器、热线式空气流量传感器及热膜式空气流量传感器的汽车，该参数的变化范围为0~5V。大部分车型的电压数值大小和进气量成反比，即进气量增加时，空气流量传感器输出的电压值下降，空气流量参数值也随之下降。5V表示无进气量；0表示最大进气量。有的车型，其空气流量参数值的大小和进气量成正比，空气流量数值小时，所表示的进气量也小。

采用涡流式空气流量传感器的汽车，该参数的变化范围为0~1600Hz或0~6.25ms。在怠速时，不同排量发动机的空气流量参数值为25~50Hz。进气量越大，该参数的值也越大，在2000r/min时为70~100Hz。如果在不同工况时该参数的值没有变化或与标准值有较大的误差，则说明空气流量传感器有故障。

空气流量传感器不良或ECU计算得到的进气量不准确时可能引起的故障现象有加速不良、发动机进气管回火、发动机排气管放炮或冒黑烟等。

进气温度

进气温度也是一个数值参数，其变化范围为-50~185℃。进气温度参数是发动机ECU按进气温度传感器的信号经计算后得出的进气温度数值。在进行数据流的数值分析时，应检查该数值与实际进气温度是否相符。如果不相符，则说明进气温度传感器或发动机ECU有故障。在冷车启动之前，该参数值应与环境温度基本相同；在冷车启动后，随着发动机冷却液温度的上升，该参数的值应逐渐增大。若该参数的值为-50℃，表明进气温度传感器或线路断路；若该参数的值为185℃，表明进气温度传感器或线路短路。

本期内容来自

《汽车数据流分析与案例精解》

刘春晖主编，2019年7月出版

用数据来判断故障

通过进气控制系统的各项数据来判断故障

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