丰田卡罗拉1ZR-FE发动机复合型故障诊断

丰田卡罗拉1ZR-FE发动机复合型故障诊断

一辆行驶里程约9万km、装备1ZR-FE发动机的2014年丰田卡罗拉(图片|配置|询价)轿车。

故障现象：发动机怠速工况不稳，发动机喘震，怠速时3-5min会白动熄火，发动机故障灯亮起。

故障分析：①混合气浓度；②火花塞故障；③主控传感器信号故障。

故障排查：使用诊断仪进行故障码读取，故障码及内容如图1所示，故障码3种状态均存在，故可以肯定此故障码为硬性故障码。

接着读取其相关数据流，发现进气温度显示为－41℃，数据流与故障内容相吻合，依据其ECM内部电路结构，对于热敏电阻型的温度传感器，高输入意味着线路存在断路，如图2所示。短期燃油修正值－6.25%（正常值为－8.6%至－5.2%），属于正常，－41℃对短期修正值影响不大。此时发动机怠速正常，但存在不稳的感觉。

随着发动机温度不断升高，当转速跌至580r/min时，发动机自动熄火，读取数据流如图3所示。1司时也发现除之前出现的进气温度传感器信号呈故障状态外，其他几个数据出现了不同程度的偏离。

1.MAF检测空气进入量达到了214.71gm/s，怠速工况下，此值是正常值的100倍（蓝色框）；

2．发动机转速在580-800r/min之间不断跳动（红色框）；

3.短期燃油修正值及长期修正值都接近临界值（黑色框）；

4.A/F（空燃比）信号则为1.23、提示混合气过稀，对应短期修正值，不断增加喷油量（黄色框）。

再次读取故障码时，增加了“P0103质量空气流量电路高”故障码，而此故障码提示为空气流量短路或者断路。依照两个故障码的提示，对本体进行检查。检查进气温度传感器热敏电阻为1.84kΩ，如图4所示，属于正常。MAF检测电路属于整体电路，故考虑准备整体换试。同时依据故障码提示，怀疑MAF与ECM之间存在断路故障，于是对MAF插头B2 -L的5条线进行通断性及对地导通性检测，各项数值正常。

装复后，着车，一边观察数据流一边观察车辆状况，当用手无意问触摸到MAF B2插头时，发动机突然自动熄火了，距离着车才十几秒。此次人为动作导致熄火给整个诊断提供一个重要指引，会不会是哪里接触不良导致发动机怠速不稳且自动熄火呢？怠速工况214.71gm/s的空气进入量明显一是不合理的。因为正常怠速2.6-3g/s的空气进入量，若空气流量为0.0gm/s时，表明VG（信号线）电路断路或短路；若检测值为270.71gm/s或更多时，表明E2G（搭铁线）电路存在断路。那么目前214.71 gm/s又说明什么呢？通过查阅维修手册，1-270.71gm/s的，此数据在固有的诊断流程中被划分为间歇性故障，所以才会出现接触B2插头怠速自动熄火的一幕。
考虑到间歇性故障较难诊断，对其进行换件试车是最直接有效的办法。更换一个运作正常的MAF后，同时用手进行模拟拨动B2插头，发动机运转正常，数据流均处于正常范围，如图5所示。

随后清除故障码，再读取故障码，MAF故障码P0103已经消除，但是P0113故障码依然存在。清除不了P0113故障码，这只是说明B2插头内部的1号、2号针孔与进气温度传感器的（THA、E2）两针脚之间连接处存在故障，而且故障码P0103在发动机怠速正常时的一段时间内也没有出现，这只说明了B2插头中的3号、4号、5号与置换的MAF中的＋B、E2G、VG之间的连接没有问题，但不能够说明原车MAF没有问题，因为在未进行换件之前，出现了P0103，如图6所示。随着发动机抖动熄火，气缸失火次数的数据流也随之出现。气缸失火也有可能是上述两个故障出现后的衍生产物，于是将4个火花塞全部拆下来检查，发现4个火花塞均沾满了积炭及机油，还能闻到“生油”（未完全燃烧的混合气）味。损坏最严重就是4缸火花塞，中心电极处已经松动，影响了点火。如图7所示，左边为故障火花塞，右边为比对车辆的火花塞。

至此，故障点已经初步明确，先更换B2插头及4个气缸的火花塞，着车后读取故障码，P0113没有出现，但P0103却出现了，此时发动机怠速工况不稳，但情况较之前有所改善。更换全新MAF，故障彻底排除。

故障总结：MAF B2插头内部1号、2号与进气温度传感器本体之问线路断路，最先表现出来的是故障灯点亮，但此故障与怠速自动熄火不吻合，因进气温度传感器的信号主要是修正功能，并不起到主控作用。随着诊断的深入，MAF信号在检测及传输的过程中也出现了问题，导致发动机在控制出现了混乱，数据也出现了不同程度的偏离。MAF信号的偏离造成了缸内棍合气比例失调，最后也导致丁气缸失火的故障现象。此次维修作业持续的时间较长，主要是观察和数据比对。认真阅读维修手册内容，理解电控发动机诊断机理对于诊断故障是非常有好处的。