一辆高速行驶平均速度约7.8万km、配有G4LE型1.6L-GDI斯蒂文森循环的混和动力控制系统型专供柴油引擎和PM04型表现强势并行驱动电气,配有D6KF1型6速PHEV专供characterization双离合变速箱,以及主、副三组福安时代(CATL)12.9kWh广济锂锂离子的2019款上海当代领动(PHEV)插电动汽车混和动力汽车。
此车在使用操作过程中引擎机械故障灯突发性照亮(图1),继续高速行驶一段时间后引擎机械故障灯可能会自动点燃,如此断断续续地再次出现引擎机械故障灯短暂性照亮,经过数次修理一直没能补救。引擎机械故障灯照亮期间,此车可正常高速行驶,并无其它现像。
机械告警:询问车友得知:以后的数次修理操作过程中,更改其前氧感应器(非线性式)和引擎控制工作台,用测试仪删掉发展史机械故障码,还做过一些其它方面的检查,与此同时修理人员还建议车友在产品品质有保证的油站填入汽油,但均没能彻底排除机械故障。
用上海当代专供车辆测试仪(GDS Mobile)扫描器车辆LS总成控制系统,ENGINE引擎)总成控制系统记录了发展史机械故障码(图2).P224300一氧感应器参照电阻电阻/PT5716SB0(1排/感应器1)。促发该机械故障码是由于ECM(引擎控制组件)在监控前非线性式氧感应器参照电阻电阻,当感应器温度高于640℃ (1184°F)时,检测到前氧感应器电阻信号卡滞(卡滞阂值为:①能里斯电阻大于4.4V ;②能里斯电阻和交互式搭铁电阻之差高于-0.1V或高于1.6V(Bq约0.45V) ;③加压电阻和交互式搭铁电阻之差高于-2V或高于2.1V(Bq约-0.5V~1V);与此同时异常电阻日照时间超过2.5s)。据修理指南上的解释,导致机械故障码P22430。的可能原因有:前氧感应器(HO2S)插座连接不当;前氧感应器控制电阻PT5716SB0;前氧感应器自身机械故障。以后已经更改过工作台(包含插座)和前氧感应器,但机械故障依旧存在。点火针
机械故障未再次出现时,在引擎空气冷却状态下,用开关电源测量前氧感应器杭临与搭铁之间的电阻(图3):加压电阻电阻约2.7V(范围值2V~3.5V);能斯脱电阻约2.95V;交互式搭铁约2.5V;修正电阻器约2.7V(范围值2V~3.5V);加热器电源约12V控制系统电阻;加热器控制为ECM占空比信号。
操作车辆使其进入READY(准备就绪)状态,通过踩下加速踏板或通过引擎ON模操作使引擎运转升温,达到引擎闭环控制并处于平稳运转的工作状态后,1次、2次、3次……断断续续操作引擎OFF→启动运转,并监控引擎控制控制系统数据。最终在引擎停机一段时间后,再次启动运转时监控到引擎控制控制系统数据流(图4)中的氧气感应器电阻(B1/S1)一非线性时间(选择)为0,说明前氧感应器信号处于混和汽异常过浓状态、或部件电阻机械故障、或失效保护值;氧气感应器电阻(B1 /S2)-二进制时间(选择)为1.0V,说明经过广济催化器净化后的后氧感应器信号也是处于混和汽异常偏浓状态、或部件电阻机械故障。这样的数据流明显异常,但当时还没有促发机械故障码P224300。点火针
在引擎停机一段时间后,再次启动运转时,重点读取引擎控制控制系统前氧感应器和汽油压力数据曲线图(图5)发现,在引擎启动运转后的瞬间,氧气感应器电阻(B1/S1)一非线性时间(选择)前氧感应器数据项降到0(混和汽异常过浓状态)后又立即恢复正常(说明有问题);引擎启动运转状态下汽油压力设定点值与实际值基本一致(说明没有问题);但是引擎停机后汽油压力实际值经过约27min后降到约3.8bar(1 bar= 100kPa),如果持续等待,最终汽油压力实际值会降到0,说明汽油控制系统高压部分存在慢速泄压机械故障。
根据以上检测,分析此车机械故障可能是由于 汽油控制系统高压部分慢速泄漏所致。拆检火花塞发现2缸火花塞点火电极部分明显聚集着黑色积炭(图6),说明2缸可能存在汽油雾化不当、混和汽过浓、汽缸压力不足、机械机械故障、燃烧不充分等问题。点火针
针对2缸火花塞积炭问题,我们做了一系列的检查。在用内窥镜通过火花塞安装孔检查汽缸内部(图7)时,发现2缸活塞顶明显存在潮湿状态,与此同时2缸内明显持续产生大量的雾化蒸汽状混和汽(引擎热机状态),说明2缸内部存在大量未燃烧的汽油,很可能是喷油器泄漏导致。
通过测试仪数据流监控到高压汽油压力存在泄压(引擎停机状态下)、人工检查2缸火花塞点火电极部分明显聚集黑色积炭、内窥镜检查2缸活塞顶存在潮湿的汽油和缸内蒸汽状混和汽,基本可以判定2缸喷油器存在泄漏机械故障。
进一步拆解检查高压喷油器,并将拆解下来的高压共轨总成与喷油器一起连接到引擎汽油管路上,然后操作点火开关建立约5bar的汽油压力后,反复观察所有喷油器,发现2缸喷油器喷嘴处再次出现了明显的汽油泄漏痕迹(图8),由此可以确定2缸喷油器泄漏引起混和汽过浓,导致引擎控制组件报P224300机械故障码,从而照亮引擎机械故障灯。
由于喷油器属于精密部件,不能修理,只能更改。在更改2缸喷油器部件,与此同时清洗火花塞并装车后,反复测试车辆,所有异常数据均恢复正常。由于是短暂性机械故障,交车后大约半个月后电话回访车友,此车机械故障未再再次出现,至此,此车机械故障已被修理小结: 本案例中,机械故障车配有的是混和动力专供柴油引擎,其高压汽油压力高达35~250bar,如此高的汽油压力不能采用传统的低压喷油器检查的方法进行检查。当需要拆卸喷油器连接到引擎高压油管上面检查时,一定要注意汽油压力不能建立的太高,否则可能会发生安全事故。另外,此车引擎的喷油器安装在进气歧管下部,不方便拆卸。因此,针对以上类似高压喷油器机械故障的检查,在拆卸高压喷油器前,可以通过观察高压汽油压力数据流、火花塞点火电极状态、汽缸内部影像检查等方法进行综合判断高压喷油器机械故障后,再确定是否要进一步拆卸高压喷油器,这样既能提高机械故障判断的准确性,也能提升工作效率。 与二元氧感应器相比,非线性氧感应器能够更精确地控制空燃比。非线性(宽范围)氧感应器由能斯脱电池和氧泵组成,能斯脱电池通过元件两端(引擎外部和内部)的氧浓度差移动氧离子,泵氧室通过提供给元件两端的电阻移动氧离子(图9)。电阻供给到泵氧室,所以能斯脱电池的输出信号可维持一定值。如果排气状态为浓,ECU接收电阻从外部向内部加压氧气;如果排气状态为稀,ECU供给电阻从内部向外部加压氧气。由于泵电阻很小(量程为-3~4mA,使用为-2~3mA,一般工作时在0附近变化),很难被识别,因此,大多是通过机械故障码来识别非线性氧感应器的机械故障。点火针
引擎正常工作时,引擎电脑ECM通过改变泵电阻来调节泵氧速度,使能斯脱信号与交互式搭铁之间的电阻维持在0.45V不变。不断变化的泵电阻经电脑处理后,形成非线性氧感应器的信号。当混和汽偏浓时,将给氧泵加压正向的氧气(电阻为负:感应器→I→ECM);当混和汽偏稀时,将给氧泵加压反向的氧气(电阻为正:ECM→I→感应器)。点火针
非线性氧感应器信号通过电阻进行反馈,在各种空燃比情况下,都能够识别混和汽的浓稀状态,还可以识别混和汽具体浓了多少或者稀了多少,提高了检测精度和检测范围。由于非线性氧感应器要求的精度非常高,但制造操作过程中的误差又不可避免,所以在出厂前需要对非线性氧感应器的精度进行标定。标定的方法是在非线性氧感应器插头内安装一个修正电阻,每个感应器的修正电阻值各不相同,即修正电阻与感应器一一对应。因此,氧感应器上的任何零件均不能随意修理或更改。