浅谈卡罗拉油耗增加故障诊断与排除

阮炳雄

电控汽油喷射系统根据转速传感器提供发动机转速信号，空气流量计所测量的进气量，计算出每一个工作循环所需的基本喷油量，并根据氧传感器传感器、冷却液温度传感器、点火开关等信号进行喷油时间综合修正，对喷油量做出精确的控制，所以有提高发动机动力性能，减少燃油消耗，减少环境污染等一系列优点。但若其中有传感器或其线路有故障则会造成发动机的控制失调，影响发动机的使用性能，造成车辆动力性下降，经济性能变差，污染大气环境。

一、提出问题

有一台07款丰田卡罗拉1.6L轿车，根据车主反映，近一段时间以来感觉车辆的燃油消耗明显增加，并且排气管有黑烟冒出，但没有其它明显的故障症状，且故障指示灯也不亮。

做车辆检查时，故障指示灯确实不亮，所以电控系统不会有故障码存在。进行路试时能够顺利起动车辆，加速性能也良好，在怠速及中大负荷等各种工况下发动机未见有抖动现象，但排气管有轻微黑烟冒出，是明显的混合气偏浓所致。

二、分析问题

造成发动机油耗增加，排气管冒黑烟的故障大致有以下原因：

1.系统油压过高

2.进气系统泄漏

3.质量空气流量计故障

4.氧传感器故障

5.冷却液温度传感器故障

三、解决问题

（一）油压测试

连接好燃油压力表后，启动发动机，检测燃油系统的油压，当发动机怠速运转时，油压表的读数为258kpa，符合原厂怠速标准的要求。从怠速工况到小、中、大负荷，油压从255kpa上升到了303kpa，也符合原厂标准的要求。拔掉燃油调节上的真空管后，压力表也稳定在300kpa，证明燃油系统油压正常。

（二）进气系统检查

对进气系统各管路进行检查，没有发现空气泄漏的地方，起动发动机，没有气流的声音，证明进气系统正常。

（三）空气流量计检测

空气流量计安装在进气总管上，它是一个热线式空气流量计，由蓄电池提供12V的电源电压，其信号电压与空气流量成正比例关系，ECM利用其电压大小来计算进气体积，以此信号作为喷油量和点火正时的主控信号。起动发动机，用万用表测量线束连接器各端子电压，测得B2-3（+B）与B2-4（E2G）之间的电压始终为12V；测得B2-5（VG）与B2-4（E2G）之间电压，电压值在0.2-4.9V之间变化，而且随着进气量的增加，电压值变大。从检测结果来看，空气流量计正常。

（四）氧传感器检测

卡罗拉采用加热型氧传感器，安装在三元催化器前部，它能检测废气中的氧浓度。空燃比变稀时，废气中氧浓度变浓，输出的电压信号变低；空燃比变浓时，废气中氧浓度变稀，输出的电压信号变高，ECM利用此信号作为补充信息，来判断空燃比是高还是低，并相应调整燃油喷射时间。起动发动机，用万用表测量线束连接器各端子电压，测得B15-2（+B）与B15-1（HT1A）之间的电压始终为12V，测得B15-3（OX1A）与B15-4（E2）之间的电压为0.45V上下变化，氧传感器正常。

由于上述的系统或者传感器都处于正常状态，那么最可疑就是冷却液温度传感器了，因此对其进行详细检测。

（五）冷却液温度传感器的检测

卡罗拉冷却液温度传感器安装在发动机冷却液流的水道中，与冷却水接触，用来检测发动机的冷却水温度。冷却液温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻，内部结构是一个负温度电阻系数的热敏电阻，温度特性是冷却液温度越低，热敏电阻阻值越高，输出信号电压越高；反之则冷却液温度越高，电阻阻值越低，输出信号电压越低。冷却液温度传感器的两根导线都和ECM相连接，一根为接地线，另一根为电源信号线，由ECM提供5V电源电压，信号电压根据热敏电阻的阻值变化而变化，作为冷却液温度信号传递给ECM，ECM依据该信号以及其他信号调整喷油量。当水温低时，燃油蒸发性差，供给浓的混合气，发动机冷机性能得以改善，随着发动机温度上升，喷油量减少。

起动发动机，用万用表测量线束连接器两端子之间的电压。冷车时，信号电压为4.5V，起动发动机让冷却液升温，电压值应随着温度的上升而下降。但奇怪的是，直到发动机完全预热，而电压却只下降到2.5V，而正常时应为1.5～2.0V，显然有些偏离。为进一步查出故障原因，拔下连接器，测到连接器两端子B3-2（THW）和B3-1（ETHW）之间的电压为5V，属于正常。但观察连接器，发现端子有生锈现象，这可能是造成电压值过高的原因。为慎重起见，按照维修手册要求的拆卸方法把冷却液温度传感器从发动机上拆下来，检测它在各温度下的阻值来确定传感器是否损坏。把插头钢片上的锈用沙纸打磨光亮，用压缩空气吹干净后，按照维修手册的步骤进行检测，测得当水温为20℃时，传感器的电阻值为2.4kΩ，当水温为80℃时，传感器的电阻值为315Ω，均符合使用要求。

四、结果

从检测结果可以看出，传感器本身并没有损坏，而是因为接头生锈而造成接触电阻变大，使得信号电压一直不能降到热机后的正常电压值。ECM认为发动机没有达到正常工作温度，从而增加了喷油量，使得混合气变得较浓，排气管冒黑烟，故障原因终于找到。由于传感器本身没坏，传感器与连接器端子上的锈已去除，因此不打算更换冷却液温度传感器，重新插接牢固，起动发动机后，排气管已不再冒黑烟，故障排除。

现代汽车电控汽油喷射系统都具有故障自诊断功能，当电脑检测到系统或传感器有故障时会点亮故障指示灯，但有些传感器的信号值偏离不很多时电脑则不会点亮故障指示灯。而电控发动机是通过各种传感器的信号，发送指令给执行器对喷油、点火、怠速、排放等进行精确控制。如果有傳感器的信号偏离，但信号又在正常范围内，则会造成控制失准，使汽车动力性、经济性、排放性能变差，丧失电控汽车的优异性能。

现代汽车电控汽油喷射系统的故障诊断应该要正确使用故障诊断仪、示波仪等先进的仪器进行故障诊断排除。

这些应引起汽车同行们的足够重视和警醒，在保证发动机良好动力性能、节约能源、减少环境污染等方面，我们汽车维修工作者具有义不容辞的责任和义务！