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2010 款吉利美日车热机时发动机加速无力故障诊断

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发表于 2020-8-4 15:50:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
2010 款吉利美日车热机时发动机加速无力
——余姚东江名车专修厂 叶正祥
故障现象 

一辆2010款吉利美日车,搭载JL4G18发动机,累计行驶里程约为10万km。车主反映,冷机时起动发动机,车辆工作一切正常,但车辆行驶约20 km后,会出现发动机加速无力的现象,且匀速行驶时有明显的耸车感。

故障诊断 

接车后试车,起动发动机,发动机能顺利起动着机,且怠速运转无明显异常;原地加速,发动机加速正常。用故障检测仪检测,无相关故障代码存储。根据车主描述的故障现象分析,认为燃油供给系统存在故障的可能性比较大。

连接pico示波器和压力传感器(WPS500),测量发动机怠速时的燃油压力波形(图1),发现燃油压力波动异常。整体来看,燃油压力在3.8 bar(1 bar=100 kPa)左右波动,偶尔会降低至3.5 bar左右,甚至降低至2.6 bar,由此确定该车燃油供给系统工作异常,推断可能的原因有:燃油系统电路故障;燃油系统管路堵塞;燃油泵损坏。

吉利美日车1.jpg

如图2所示,该车燃油滤清器安装在燃油箱外部,燃油泵由燃油泵继电器控制供电。

吉利美日车2.jpg

用pico示波器同时测量发动机怠速时的燃油压力、燃油泵的电压及电流波形(图3),发现燃油压力降低时,燃油泵电压基本无变化,而燃油泵电流会从5 A左右降低至3 A左右。分析认为导致燃油泵电流下降的原因主要有2种:一种是燃油泵电路存在虚接故障;另一种是燃油泵负载降低(即泵油量降低,可能原因有燃油泵进油不畅、燃油泵吸入了空气及燃油泵出油管泄漏等)。出现第1种情况时,燃油泵电路中的电阻增大,产生电压降,从而使燃油泵两端实际电压下降,以致流经燃油泵电枢的电流降低;出现第2种情况时,根据永磁直流电动机的转矩特性(图4,外加额定电压时,电动机的电磁转矩与电枢电流之间的关系)可知,若燃油泵负载变小,燃油泵电流也会变小。

吉利美日车3.jpg
吉利美日车4.jpg

那么如何快速判断该车是属于第1种情况还是第2种情况呢?由于故障是偶发的,测量燃油泵的电阻很难判断电路是否存在虚接,经过仔细分析,笔者决定通过分析燃油泵转速进行判断。如果是燃油泵电路存在虚接导致流经燃油泵电枢的电流变小,那么燃油泵转速会降低;而如果是燃油泵负载降低导致流经燃油泵电枢的电流变小,那么根据永磁直流电动机的转速特性(图5,外加额定电压时,电动机的转速与电枢电流之间的关系)可知,燃油泵转速会升高。

吉利美日车5.jpg

放大燃油泵电流波形,可以发现电流波形存在一定的脉动,且脉动频率与燃油泵转速、换向器片数及电刷数量有关,而换向器片数和电刷数量是定值(如图6所示,该车燃油泵的换向器片数为8片,电刷数量为2个),因此燃油泵电流波形的脉动频率可以反映燃油泵转速,且脉动频率越快代表燃油泵转速越高。

吉利美日车6.jpg

放大燃油泵电流较大时的电流波形(图7),假设该车燃油泵运转1圈会引起8次电流波形脉动,使用pico示波器软件的标尺功能,可知燃油泵运转1圈的时间约为7 ms,对应的转速约为8 500 r/min;放大燃油泵电流降低时的电流波形(图8),可知燃油泵运转1圈的时间约为6.3 ms,对应的转速约为9500r/min。由此可知,当燃油泵电流降低时,燃油泵转速在升高,即该车故障是由燃油泵负载降低引起的。

吉利美日车7.jpg
吉利美日车8.jpg

拆下燃油泵总成,发现燃油箱中的燃油量充足;进一步拆解燃油泵总成,发现滤网堵塞严重(图9),推断故障是由此引起的。

图9.png
故障排除

清洗燃油泵滤网后路试,发动机加速始终正常,故障排除。

故障总结

为什么车辆行驶一段距离后才会表现出明显的故障现象呢?笔者认为,在发动机熄火,且车辆长时间停放后,滤网上的杂质会脱落一部分,而随着燃油泵开始工作,杂质又会被慢慢地吸附在滤网上,这使得供油不畅现象加剧,最终导致发动机加速无力。

另外,燃油泵进油口前端堵塞会使燃油泵负载降低,而如果是燃油泵出油口后端堵塞(如供油管路堵塞),则会使燃油泵负载升高。














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