豐田皇冠使用舊配件造成診斷困難

一輛直列6缸，排量3.0L，發(fā)動機(jī)型號為2JZ-GE 的1999年皇冠3.0轎車。駕駛員反映:該車在踩下加速踏板后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不能馬上升高；在行駛過程中，加速緩慢、無力，并伴隨有發(fā)動機(jī)輕微的發(fā)抖，有時還出現(xiàn)突然斷缸，類似猛松油門的現(xiàn)象（斷油）；期間還出現(xiàn)多次的繼電器觸點燒蝕。

    一、詢問詳細(xì)情況
    首先，我詢問駕駛員：“該車什么時候出現(xiàn)故障？是否已檢修過？”駕駛員將修理過程詳細(xì)地向我敘述了一遍：在1個多月前出現(xiàn)啟動困難，怠速發(fā)抖等現(xiàn)象。當(dāng)時把車開到修理廠修理，提車時修理廠說“汽油泵有問題，汽油濾清器堵塞，均已更換，同時，還清洗過噴油器�！痹囓嚂r，啟動正常，怠速無抖動，但當(dāng)開出路面時，發(fā)現(xiàn)加起油來比以前慢，加速時發(fā)動機(jī)有輕微抖動，動力比維修之前還差。將車開回修理廠，他們回答說該車是舊車，動力差不奇怪。經(jīng)過10多天的行駛，發(fā)現(xiàn)有突然減一下油門的現(xiàn)象。只好又把車開回修理廠修理，但一直都未能解決，期間還發(fā)現(xiàn)繼電器觸點被燒壞，未找出原因，只是作了更換處理。
    聽完駕駛員介紹后，覺得問題較復(fù)雜，必須作全面檢查，才能確診。首先，我在原地進(jìn)行空擋試車，啟動正常（5s內(nèi)能順利啟動），發(fā)動機(jī)怠速無異常（750r/min左右），而起步試車時，就發(fā)生了駕駛員所說的故障現(xiàn)象。
    我決定按常規(guī)程序，對該故障進(jìn)行檢修。

    二、目測檢查
      目測檢查的目的是在進(jìn)入更細(xì)致的測試和診斷前，清除一般性的影響因素，避免診斷和測試的反復(fù)。
    1．拆除空氣濾清器，檢查濾芯及周圍是否有臟物、雜質(zhì)或其它污染物。
    2．檢查真空軟管是否破裂、老化或損壞，檢查真空軟管接頭是否恰當(dāng)。
    3．檢查微機(jī)控制系統(tǒng)電線束的連接情況。
    （1）傳感器和執(zhí)行器的電線連接是否良好。
    （2）線束間的連接器是否松動或斷開。
    （3）電線是否有磨損、斷開、搭接現(xiàn)象。
    （4）電線連接處的插頭和插座有無腐蝕現(xiàn)象。
    4．檢視每個傳感器和執(zhí)行器有無明顯的損傷。
    5．檢查節(jié)氣門轉(zhuǎn)動是否順利，拉索調(diào)節(jié)是否正常。
    6．運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)并檢視進(jìn)、排氣是否通暢，歧管接合處是否有漏氣現(xiàn)象。
以上目測檢查未發(fā)現(xiàn)問題。

    三、自診斷檢查
    根據(jù)先易后難的原則，第一步提取故障碼。
    1．讓發(fā)動機(jī)熄火，關(guān)閉點火開關(guān)。
     2．拆開位于發(fā)動機(jī)附近的故障檢測插座罩蓋，用1根導(dǎo)線將TE1和E1短接。
     3．將點火開關(guān)打到“ON”位置，但不啟動發(fā)動機(jī)。
    4.根據(jù)發(fā)動機(jī)故障警示燈“CHECK”的閃亮規(guī)律讀取故障碼。
    發(fā)動機(jī)故障警示燈表示意義為無故障碼----以5次／s的頻率連續(xù)閃亮。

    四、深入檢查故障原因
    提取發(fā)動機(jī)故障碼（正常）后，我再尋找造成以上故障的原因。經(jīng)分析，造成故障的原因有很多，主要有如下幾方面；
    1．空氣濾清器堵塞，進(jìn)、排氣不暢。
    2．進(jìn)氣系統(tǒng)有泄漏。
    3．點火正時不當(dāng)，漏高壓電或火花弱。
    4．發(fā)動機(jī)氣缸壓力低。
    5．節(jié)氣門軸松曠或調(diào)整不當(dāng)。
    6．節(jié)氣門位置傳感器及其電路故障。
    7．進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器及其電路故障。
    8．噴油器工作不良。
    9．燃油供給不良，壓力低。
    由于經(jīng)過目測檢查，已排除空氣濾清器、進(jìn)排氣系統(tǒng)、節(jié)氣門出現(xiàn)問題的可能性，且之前的修理廠已更換了油泵和汽油濾清器，清洗過噴油器。究竟問題所在何處呢？只能根據(jù)修理步驟，從易到難繼續(xù)檢測。

五、點火系統(tǒng)和氣缸壓力的檢查
      1．檢測點火正時和高壓電火花。
      （1）變速器操縱桿置于“N”擋位置。
      （2）連接正時燈，將正時燈信號感應(yīng)夾夾住第1缸的高壓分電線。
      （3）查看曲軸皮帶盤上的正時記號，對準(zhǔn)規(guī)定正時值刻度（10°）。
      （4）啟動發(fā)動機(jī)使冷卻液溫度達(dá)到正常的工作溫度。
      （5）使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定怠速（750r/min）。
      （6）將分電器到火花塞的高壓分電線拔下。
      （7）握住高壓分電線距缸體約12.5mm的位置，觀察高壓導(dǎo)線跳火，產(chǎn)生穩(wěn)定的高壓火花。
      檢測結(jié)果：正常。
    2．檢測氣缸壓力和火花塞間隙。
      （1）使發(fā)動機(jī)溫度升至正常工作溫度。
      （2）拆下噴油器電線接頭和火花塞。
    （3）用厚薄規(guī)測量火花塞塞極和極柱間隙（約在1.1mm左右）。
      （4）用氣缸壓力表測量各缸缸壓。標(biāo)準(zhǔn)為：氣缸壓力1226kPa，最低壓為981kPa，每缸之間的壓力差不大于98kPa。
    火花塞極柱間隙為1.1～1.2mm。
    檢測結(jié)果：正常。
    經(jīng)過對點火正時、高壓電、氣缸壓力及火花塞的檢測正常后，問題集中到燃油供給系統(tǒng)，不能只憑一面之辭，必須認(rèn)真檢查。

    六、檢測燃油壓力
      1．釋放燃油壓力。
      （1）啟動發(fā)動機(jī)，在怠速時拔下電動汽油泵繼電器或電動汽油泵電源插頭。
      （2）待發(fā)動機(jī)自行熄火后，再轉(zhuǎn)動啟動開關(guān)，啟動發(fā)動機(jī)2～3次，燃油壓力即可完全釋放。
      （3）關(guān)閉點火開關(guān)，裝回電動汽油泵繼電器或汽油泵電源插頭。
      2．檢測燃油壓力。
      （1）從蓄電池上拆下搭鐵線。
      （2）拆下1號輸油管與總輸油管連接螺栓，取下2個密封墊圈。
      （3）用3個新密封墊圈及接頭螺栓，把1號油管及油壓表接到總輸油管上扭緊（扭矩為42N·m）。
      （引用連接線把檢查連接器的＋B和FP端子連接。
      （5）再裝上蓄電池搭鐵線，然后將點火開關(guān)打到"ON”位置，但不啟動發(fā)動機(jī)。
      （6）測得靜態(tài)油壓為250kPa（標(biāo)準(zhǔn)油壓為265～304kPa）。
      （7）從檢查連接器上拆下連接線。
      （8）啟動發(fā)動機(jī)，從汽油壓力調(diào)節(jié)器上拆下真空管，并用塞子塞住管口，測得無真空時怠速油壓為250kPa（怠速標(biāo)準(zhǔn)油壓為265～304kPa）。
      （9）重新接上汽油壓力調(diào)節(jié)器上的真空管，測得怠速時油壓為205kPa，正常（怠速標(biāo)準(zhǔn)油壓為：196～235kPa）。
    經(jīng)過測量油壓，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)油壓和無真空時動態(tài)油壓都偏低，證明電動油泵方面有故障。因為2JZ-GE發(fā)動機(jī)電動油泵是由專門設(shè)置的ECU來
控制，所以還須對燃油泵ECU進(jìn)行檢查。   

    七、檢測燃油泵ECU
      1．先拆下蓄電池上負(fù)極樁夾，拔下ECU插頭。
      2．再裝上蓄電池負(fù)極樁夾，用萬用表測量線束插頭上各端子的電壓。
      3．經(jīng)測量E和E1、D1和E1之間均為通路。
      4．將點火開關(guān)打到“ON”位置，測量＋B和E1電壓為13.2V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為9～14V ） 。
      5．測量FP和E1，怠速電壓為9V，突然加速為14V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為：怠速為8～10V，突然加速為12～14V ）。
      6．測量FPC和E1，怠速電壓為2.5V，突然加速到6000r/min左右時，電壓為5V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為：怠速為2.5V，6000r/min時為4～6V）。
      經(jīng)檢測正常，最后直接檢測油泵。

      八、檢測燃油泵的工作狀況和最大壓力
      1．釋放燃油系統(tǒng)壓力。
      2．將油壓表直接裝到燃油泵出油管上，用大力鉗夾住回油軟管。
    3．用導(dǎo)線將電動燃油泵的檢測插孔FP和＋B端子短接。
      4．將點火開關(guān)打到“ON”位置（不啟動發(fā)動機(jī)），持續(xù)10s左右，使油泵工作。
    5．讀出油壓表的壓力（該壓力稱為電動燃油泵的最大壓力）415kPa（標(biāo)準(zhǔn)油壓為490～640kPa）。
    6．仔細(xì)觀察油壓表的變化，發(fā)現(xiàn)壓力有時高時低的現(xiàn)象。
    經(jīng)檢測燃油泵工作情況和最大壓力，證明燃油泵出現(xiàn)故障。那么燃油泵的故障究竟在哪里呢？我將燃油泵拆下，進(jìn)行進(jìn)一步檢測。

    九、電動燃油泵拆卸和檢查
    1．將夾住回油管的大力鉗拆下，釋放油泵壓力。
    2．拆下蓄電池搭鐵和行李箱內(nèi)擋板。
    3．拔下燃油泵線束插頭和進(jìn)回油管。
    4．從油箱上拆下油泵支架螺栓和固定螺栓，抽出油泵總成。
    拆下油泵后，我仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)油泵外殼經(jīng)過化學(xué)清洗，集油濾網(wǎng)換了新的，其實這是個舊燃油泵，之前的修理廠并沒有給該車更換新的燃油泵，再檢測：
    （1）用萬用表電阻擋測量端子1與端子2之間的電阻為40Ω左右（標(biāo)準(zhǔn)電阻：20℃時0.2～3.0Ω） 。
    （2）用蓄電池的正極搭在油泵端子2，負(fù)極搭在油泵端子1，使油泵工作。用手握住油泵，發(fā)現(xiàn)油泵“振手”和油泵工作轉(zhuǎn)動響聲大，有時還出現(xiàn)“卡滯”現(xiàn)象。
    經(jīng)以上多方面的檢測，分析結(jié)果是油泵因使用時間過長，嚴(yán)重磨損，油泵軸承松曠和卡滯，造成油泵轉(zhuǎn)速偏低，使油壓達(dá)不到規(guī)定值，造成加速不良、動力不足和偶然出現(xiàn)斷油的故障。
    故障根源找到了，而造成主繼器燒蝕的原因是什么？
    我找來燃油泵的控制電路圖進(jìn)行仔細(xì)的分析。

十、燃油泵的控制電路
    燃油泵轉(zhuǎn)速是油泵ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)狀態(tài)（啟動、輕負(fù)荷、重負(fù)荷）進(jìn)行二級（高速、低速）控制。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時，ECU發(fā)出1個高電壓（蓄電池電壓）信號到燃油泵ECU （FPC）端子。使燃油泵高速運轉(zhuǎn)。
    發(fā)動機(jī)啟動后，在怠速、輕負(fù)荷時，ECU輸出1個低電壓信號（約9V）到燃油泵ECU，并使燃油泵低速運轉(zhuǎn)；而當(dāng)發(fā)動機(jī)高負(fù)荷時，ECU發(fā)出1個高電壓信號到燃油泵ECU，并使燃油泵高速運轉(zhuǎn)。
    燃油泵ECU電路的工作原理：
    蓄電池正極→主易熔線→EFI保險絲→主繼電器“S”，通過發(fā)動機(jī)ECU的M-REL提供電壓，使主繼電器“2”和“1”通道產(chǎn)生磁力，將“5”和“3”之間觸點導(dǎo)通，“3”一燃油泵ECU的＋B→ “FP” →燃油泵工作。
    根據(jù)燃油泵ECU作用和電路的工作原理，分析主繼電器燒蝕的原因。
    繼電器為一額定工作電流的器件，以小電流控制大電流。它通過線圈的通斷電來控制其觸點的通斷，觸點的電流不能超過其額定值。
      由于該舊燃油泵嚴(yán)重磨損，出現(xiàn)“卡滯”，使其工作電流增大。當(dāng)油泵發(fā)生“卡滯”時，觸點承受電流為一突變大電流，從而使觸點燒蝕。由于繼電器觸點燒蝕，造成瞬間斷電，使油泵瞬間停止工作而出現(xiàn)斷油現(xiàn)象。
    故障的真正原因：
    1．使用舊燃油泵，因使用時間過長，嚴(yán)重磨損，從而出現(xiàn)油壓偏低，發(fā)動機(jī)出現(xiàn)動力不足和加速不良。
    2．因燃油泵出現(xiàn)卡滯，使電流過大，造成繼電器觸點燒蝕。
    3．因繼電器觸點燒蝕，接觸不良，而造成瞬間斷油。
    故障終于查明了。
      我讓駕駛員和采購員一起到豐田維修中心買回1個新的由豐田公司生產(chǎn)的燃油泵，更換到車上，再作更換后的檢查。
    1．檢查燃油是否有泄漏。
    （1）接好所有燃油管，并把回油管用鉗子夾住。
    （2）用導(dǎo)線將檢查連接器內(nèi)2個電動燃油泵檢測端子FP和＋B短接。
      （3）將點火開關(guān)打到“ON”位置，但不啟動，驗證電動燃油泵工作，使油壓表的壓力達(dá)到392kPa（1號輸油管與總輸油管之間的油壓表不拆下）。
    （4）關(guān)閉點火開關(guān)，取下檢查連接器上的導(dǎo)線。
    （S）保持5min后，油壓在385kPa左右，無泄漏，將夾住回油管鉗子拆下。
    2．檢查燃油泵端子FP和＋B的電壓。
    （1）啟動發(fā)動機(jī)。
    （2）用萬用表檢查燃油泵端子FP的電壓為：怠速9V，突然加速為13.8V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為：怠速8～10V，突然加速為12～14V ） 。
      （3）檢查端子＋B為13.8V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為：9～14V）。
    3．檢查怠速油壓。
      （1）怠速時油壓為200kPa，正常。
    （2）從調(diào)節(jié)器上拆下真空管，用塞子塞住管口，測得無真空時怠速油壓為285kPa，正常。
經(jīng)檢查無問題后，我先將燃油泵系統(tǒng)壓力釋放，再將1號油管和總輸油管之間的油壓表拆下，裝回油管，將車開出路試，故障徹底排除。

    十一、維修體會
    通過對這次故障的檢測排除，我得到一個啟示，就是千萬不要隨便使用舊配件，尤其是重要零部件。即使使用，也必須在裝配前作認(rèn)真的檢查，否則，很容易導(dǎo)致意料不到的故障，更嚴(yán)重的后果是給維修時造成極大困難，帶來判斷上的失誤。
    通過對電控系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)等的深入檢測，我深刻地體會到現(xiàn)代汽車機(jī)電一體化的完美結(jié)合，只有掌握好機(jī)電一體化的維修技術(shù)，才能勝任現(xiàn)代汽車的維修工作。