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(dòng)機(jī)型號(hào)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能馬上升高；在行駛過(guò)程中，加速緩慢、無(wú)力，并伴隨有發(fā)動(dòng)機(jī)輕微的發(fā)抖，有時(shí)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(diǎn)燒蝕。

    一、詢問(wèn)詳細(xì)情況
    首先，我詢問(wèn)駕駛員：“該車什么時(shí)候出現(xiàn)故障？是否已檢修過(guò)？”駕駛員將修理過(guò)程詳細(xì)地向我敘述了一遍：在1個(gè)多月前出現(xiàn)啟動(dòng)困難，怠速發(fā)抖等現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)把車開到修理廠修理，提車時(shí)修理廠說(shuō)“汽油泵有問(wèn)題，汽油濾清器堵塞，均已更換，同時(shí)，還清洗過(guò)噴油器。”試車時(shí)，啟動(dòng)正常，怠速無(wú)抖動(dòng)，但當(dāng)開出路面時(shí)，發(fā)現(xiàn)加起油來(lái)比以前慢，加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有輕微抖動(dòng)，動(dòng)力比維修之前還差。將車開回修理廠，他們回答說(shuō)該車是舊車，動(dòng)力差不奇怪。經(jīng)過(guò)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(diǎn)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(wèn)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(dòng)正常（5s內(nèi)能順利啟動(dòng)），發(fā)動(dòng)機(jī)怠速無(wú)異常（750r/min左右），而起步試車時(shí)，就發(fā)生了駕駛員所說(shuō)的故障現(xiàn)象。
    我決定按常規(guī)程序，對(duì)該故障進(jìn)行檢修。

    二、目測(cè)檢查
      目測(cè)檢查的目的是在進(jìn)入更細(xì)致的測(cè)試和診斷前，清除一般性的影響因素，避免診斷和測(cè)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(dòng)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(wú)腐蝕現(xiàn)象。
    4．檢視每個(gè)傳感器和執(zhí)行器有無(wú)明顯的損傷。
    5．檢查節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)是否順利，拉索調(diào)節(jié)是否正常。
    6．運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)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(cè)檢查未發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(dòng)機(jī)熄火，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。
     2．拆開位于發(fā)動(dòng)機(jī)附近的故障檢測(cè)插座罩蓋，用1根導(dǎo)線將TE1和E1短接。
     3．將點(diǎn)火開關(guān)打到“ON”位置，但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
    4.根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)故障警示燈“CHECK”的閃亮規(guī)律讀取故障碼。
    發(fā)動(dòng)機(jī)故障警示燈表示意義為無(wú)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(dòng)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(diǎn)火正時(shí)不當(dāng)，漏高壓電或火花弱。
    4．發(fā)動(dòng)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(duì)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(guò)目測(cè)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(wèn)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(guò)噴油器。究竟問(wèn)題所在何處呢？只能根據(jù)修理步驟，從易到難繼續(xù)檢測(cè)。

五、點(diǎn)火系統(tǒng)和氣缸壓力的檢查
      1．檢測(cè)點(diǎn)火正時(shí)和高壓電火花。
      （1）變速器操縱桿置于“N”擋位置。
      （2）連接正時(shí)燈，將正時(shí)燈信號(hào)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(shí)記號(hào)，對(duì)準(zhǔn)規(guī)定正時(shí)值刻度（10°）。
      （4）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使冷卻液溫度達(dá)到正常的工作溫度。
      （5）使發(fā)動(dòng)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(cè)結(jié)果：正常。
    2．檢測(cè)氣缸壓力和火花塞間隙。
      （1）使發(fā)動(dòng)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(cè)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(cè)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(cè)結(jié)果：正常。
    經(jīng)過(guò)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)、高壓電、氣缸壓力及火花塞的檢測(cè)正常后，問(wèn)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(cè)燃油壓力
      1．釋放燃油壓力。
      （1）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在怠速時(shí)拔下電動(dòng)汽油泵繼電器或電動(dòng)汽油泵電源插頭。
      （2）待發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火后，再轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2～3次，燃油壓力即可完全釋放。
      （3）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，裝回電動(dòng)汽油泵繼電器或汽油泵電源插頭。
      2．檢測(cè)燃油壓力。
      （1）從蓄電池上拆下搭鐵線。
      （2）拆下1號(hào)輸油管與總輸油管連接螺栓，取下2個(gè)密封墊圈。
      （3）用3個(gè)新密封墊圈及接頭螺栓，把1號(hào)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(diǎn)火開關(guān)打到"ON”位置，但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
      （6）測(cè)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(dòng)發(fā)動(dòng)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(cè)得無(wú)真空時(shí)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(cè)得怠速時(shí)油壓為205kPa，正常（怠速標(biāo)準(zhǔn)油壓為：196～235kPa）。
    經(jīng)過(guò)測(cè)量油壓，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)油壓和無(wú)真空時(shí)動(dòng)態(tài)油壓都偏低，證明電動(dòng)油泵方面有故障。因?yàn)?JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)油泵是由專門設(shè)置的ECU來(lái)
控制，所以還須對(duì)燃油泵ECU進(jìn)行檢查。   

    七、檢測(cè)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(wàn)用表測(cè)量線束插頭上各端子的電壓。
      3．經(jīng)測(cè)量E和E1、D1和E1之間均為通路。
      4．將點(diǎn)火開關(guān)打到“ON”位置，測(cè)量＋B和E1電壓為13.2V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為9～14V ） 。
      5．測(cè)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(cè)量FPC和E1，怠速電壓為2.5V，突然加速到6000r/min左右時(shí)，電壓為5V（標(biāo)準(zhǔn)電壓為：怠速為2.5V，6000r/min時(shí)為4～6V）。
      經(jīng)檢測(cè)正常，最后直接檢測(cè)油泵。

      八、檢測(cè)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(dòng)燃油泵的檢測(cè)插孔FP和＋B端子短接。
      4．將點(diǎn)火開關(guān)打到“ON”位置（不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)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(dòng)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(shí)高時(shí)低的現(xiàn)象。
    經(jīng)檢測(cè)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(cè)。

    九、電動(dòng)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(guò)化學(xué)清洗，集油濾網(wǎng)換了新的，其實(shí)這是個(gè)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(cè)：
    （1）用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)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(shí)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(dòng)響聲大，有時(shí)還出現(xiàn)“卡滯”現(xiàn)象。
    經(jīng)以上多方面的檢測(cè)，分析結(jié)果是油泵因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(dòng)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(lái)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(dòng)機(jī)狀態(tài)（啟動(dòng)、輕負(fù)荷、重負(fù)荷）進(jìn)行二級(jí)（高速、低速）控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，ECU發(fā)出1個(gè)高電壓（蓄電池電壓）信號(hào)到燃油泵ECU （FPC）端子。使燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
    發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，在怠速、輕負(fù)荷時(shí)，ECU輸出1個(gè)低電壓信號(hào)（約9V）到燃油泵ECU，并使燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷時(shí)，ECU發(fā)出1個(gè)高電壓信號(hào)到燃油泵ECU，并使燃油泵高速運(yùn)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(xiǎn)絲→主繼電器“S”，通過(guò)發(fā)動(dòng)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(diǎn)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(guò)線圈的通斷電來(lái)控制其觸點(diǎn)的通斷，觸點(diǎn)的電流不能超過(guò)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(shí)，觸點(diǎn)承受電流為一突變大電流，從而使觸點(diǎn)燒蝕。由于繼電器觸點(diǎn)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重磨損，從而出現(xiàn)油壓偏低，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)動(dòng)力不足和加速不良。
    2．因燃油泵出現(xiàn)卡滯，使電流過(guò)大，造成繼電器觸點(diǎn)燒蝕。
    3．因繼電器觸點(diǎn)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(gòu)員一起到豐田維修中心買回1個(gè)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(gè)電動(dòng)燃油泵檢測(cè)端子FP和＋B短接。
      （3）將點(diǎn)火開關(guān)打到“ON”位置，但不啟動(dòng)，驗(yàn)證電動(dòng)燃油泵工作，使油壓表的壓力達(dá)到392kPa（1號(hào)輸油管與總輸油管之間的油壓表不拆下）。
    （4）關(guān)閉點(diǎn)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(wú)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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
    （2）用萬(wàn)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(shí)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(cè)得無(wú)真空時(shí)怠速油壓為285kPa，正常。
經(jīng)檢查無(wú)問(wèn)題后，我先將燃油泵系統(tǒng)壓力釋放，再將1號(hào)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(huì)
    通過(guò)對(duì)這次故障的檢測(cè)排除，我得到一個(gè)啟示，就是千萬(wàn)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(shí)造成極大困難，帶來(lái)判斷上的失誤。
    通過(guò)對(duì)電控系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)等的深入檢測(cè)，我深刻地體會(huì)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。