透過(guò)現象看本質(zhì)——利用真空度變化診斷發(fā)動(dòng)機故障
目前現代汽車(chē)檢測技術(shù)過(guò)多地依賴(lài)自診斷系統，通過(guò)診斷儀對電控發(fā)動(dòng)機系統進(jìn)行檢測，讀取故障內容，并依此進(jìn)行故障排查。但在實(shí)際維修過(guò)程中有些故障是屬于機械故障，此故障沒(méi)有故障碼及故障內容可以讀取的。因此通過(guò)測量真空度，根據其變化的大小及幅度可以得知發(fā)動(dòng)機工作的具體情況，且可作為故障排查的重要依據。
真空泄漏是電控發(fā)動(dòng)機常見(jiàn)的故障。真空泄漏在不同類(lèi)型的電控發(fā)動(dòng)機上所表現出的故障現象不相同，對電控發(fā)動(dòng)機各工況的影響也不同，且真空泄漏部位不同及漏氣量不同，即便是在同一發(fā)動(dòng)機上，所出現的故障也不盡相同。
1、正確認識進(jìn)氣歧管真空度
真空度是低于大氣壓的壓力，測量單位是“kPa”，發(fā)動(dòng)機運轉時(shí)，在進(jìn)氣歧管內便形成一定的真空度。真空度的大小隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機負荷和轉速的變化而變化，真空度的動(dòng)態(tài)變化可以作為檢測發(fā)動(dòng)機的重要參數，性能良好的發(fā)動(dòng)機怠速運轉時(shí)的真空度最高在57～71kpa 之間，當迅速開(kāi)啟和關(guān)閉節氣門(mén)時(shí)，指針應相應隨之擺動(dòng)在7～86kpa 之間，當排氣系統產(chǎn)生堵塞的話(huà)，則排氣反壓力增加，會(huì )導致進(jìn)氣管的真空度降低。
2、真空度在電控發(fā)動(dòng)機控制過(guò)程中的實(shí)際運用
1) 利用進(jìn)氣歧管真空度的變化作為傳感器或者執行器的動(dòng)力，對汽車(chē)各系統進(jìn)行自動(dòng)控制。例如：燃油壓力調節器、真空膜盒式進(jìn)氣壓力傳感器、PCV系統、EVAP 系統等；底盤(pán)部分的自動(dòng)變速器真空式節氣門(mén)閥；舊款奔馳車(chē)上的空調風(fēng)門(mén)調節裝置等都是利用進(jìn)氣歧管真空度的變化實(shí)現控制的。
2) 可以模擬進(jìn)氣歧管真空度的變化，有利于汽車(chē)故障的判斷。例如，通過(guò)堵住空氣濾清器的進(jìn)氣口，人為地制造混合氣濃狀態(tài)；拔下一根發(fā)動(dòng)機的真空軟管，人為地制造混合氣稀狀態(tài)，同時(shí)利用示波器或者數字式萬(wàn)用表檢測氧傳感器。在富燃狀態(tài)時(shí)氧傳感器輸出電壓為800mv 以上，而在稀薄燃燒狀態(tài)下輸出電壓為200mv 以下，則表示氧傳感器正常，能夠正確反應尾氣中的殘留氧；如果氧傳感器信號電壓不發(fā)生這種變化，說(shuō)明氧傳感器有故障。
3) 用真空表測量進(jìn)氣歧管真空度的變化，也可以方便地分析不少故障，而且它對故障的診斷范圍比采用測量氣缸壓縮壓力的方法更加廣泛。通過(guò)進(jìn)氣歧管真空度的變化情況，可以判斷有一個(gè)或者幾個(gè)氣缸密封不良，因而造成氣缸壓力下降等故障。
4) 汽油發(fā)動(dòng)機工作性能的好壞，大都以動(dòng)力性，經(jīng)濟性，凈化性來(lái)衡量。對于汽油機來(lái)說(shuō)，進(jìn)氣系統的密封性，點(diǎn)火性能和空燃比的好壞是影響發(fā)動(dòng)機性能的三大因素。讀取發(fā)動(dòng)機怠速真空表數值，就可以判斷進(jìn)氣系統各組成部件的密封性，例如氣門(mén)導管、氣門(mén)彈簧、液壓挺柱、噴油器密封圈、節氣門(mén)體墊、進(jìn)氣軟管等的好壞，從而找出故障點(diǎn)所在。
3、結合故障實(shí)例進(jìn)行分解講述真空度在維修案例排查過(guò)程中應用
案例1
故障現象：豐田佳美5S- FE 發(fā)動(dòng)機怠速游車(chē)，加速正常。
故障分析：引起怠速游車(chē)故障一般有兩種原因：1) 怠速工況但怠速觸點(diǎn)斷開(kāi)，ECU認為目前是加速工況。此時(shí)的怠速不受控制，易出現怠速不穩，轉速過(guò)高或怠速游車(chē)。2) 斷油功能起作用，怠速工況(怠速開(kāi)關(guān)閉合)轉速大于1500～2000r/min。故障排查：檢查怠速開(kāi)關(guān)閉合，稍踩油門(mén)，怠速開(kāi)關(guān)打開(kāi)，說(shuō)明此開(kāi)關(guān)正常，排除第一種可能。踩下油門(mén)同時(shí)，發(fā)現游車(chē)現象消失，從而證明斷油功能啟用。為了證實(shí)這點(diǎn)，撥下一個(gè)噴油器插頭，接入試燈，發(fā)現試燈隨著(zhù)轉速有規律閃亮。說(shuō)明判斷正確，是怠速過(guò)高而引起斷油功能。導致怠速過(guò)高的原因很多，漏氣是較常見(jiàn)，隨后檢查各真空管及接頭，均無(wú)問(wèn)題。用化油器清洗劑，向各段接口處噴射，當噴到節氣門(mén)體與進(jìn)氣歧管接合處時(shí)，游車(chē)停止，發(fā)現此處冒泡漏氣。拆下節氣門(mén)體重新?lián)Q墊涂密封膠后，故障排除。
故障小結：D型燃油噴射發(fā)動(dòng)機的一個(gè)特點(diǎn)，就是采用了進(jìn)氣歧管壓力傳感器(MAP) 間接檢測空氣量。在正常情況下，MAP 傳感器信號反映進(jìn)氣量，ECU根據此信號作為控制噴油器的主控信號。怠速工況，節氣門(mén)全閉，空氣只從怠速控制閥的旁通道進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣量不會(huì )很大。歧管內真空度較高(怠速下真空度一般為60～80kPa)，MAP信號電壓較低(怠速下其信號電壓一般為0.8～1.3V)。造成案例1 的原因是內漏，內漏是指經(jīng)過(guò)空氣流量傳感器測量的多余空氣量。從故障現象看是怠速不穩、游車(chē)，而其故障的實(shí)質(zhì)卻是怠速過(guò)高。D型發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣歧管漏氣時(shí)，歧管內真空度下降，表明進(jìn)氣量增大，MAP 傳感器將這個(gè)變化以電信號形式輸入ECU，ECU增加噴油量，發(fā)動(dòng)機所需的燃油混合氣基本沒(méi)變化，怠速時(shí)不會(huì )抖動(dòng)，只是轉速提升。漏氣量較小時(shí)，怠速轉速只是提高到某程度；漏氣量較大時(shí)，雖有怠速控制閥的自動(dòng)調整轉速功能，但怠速控制閥將失去調整作用。若漏氣過(guò)大， 轉速進(jìn)一步提升， 當轉速升高到一定轉速時(shí)(1500- 2000r/min)，ECU 將啟動(dòng)斷油功能，使轉速限制在一定轉速下。ECU間歇性地增油、斷油(減油) 使轉速忽高忽低，形成游車(chē)故障。
案例2
故障現象：豐田佳美3VZ- FE 怠速不穩，加速無(wú)力，故障指示燈亮。
故障分析：因為故障燈點(diǎn)亮，所以讀取故障碼及內容為45—混合氣過(guò)稀、12—空氣流量傳感器(MAF) 信號不良。讀取數據流MAF 信號電壓0.6V左右，偏離標準值(1.1～1.5V) 較多。MAF 信號低，造成噴油量減小，混合氣過(guò)稀。造成MAF 信號偏低的原因大致有兩點(diǎn)：1)真空漏氣；2) MAF 自身故障。故障排查：從漏氣查起，沒(méi)有明顯泄漏處。接入真空表測其怠速下真空度為52.63kPa，歧管真空度正常。說(shuō)明節氣門(mén)后的歧管不存在漏氣，最大可能是節氣門(mén)前漏氣。仔細檢查發(fā)現主氣道與節氣門(mén)接口松動(dòng)，重新緊固后，發(fā)動(dòng)機工作性能明顯改善，MAF 信號變?yōu)?.2V，故障排除。
故障小結：由于空氣道漏氣，所漏部分的空氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)MAF 的測量，故使葉板轉動(dòng)的角度變小，即信號變小，造成混合氣過(guò)稀。怠速時(shí)，節氣門(mén)是全關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)入歧管的空氣只能經(jīng)過(guò)怠速控制閥旁通氣道，節氣門(mén)前漏氣與歧管內真空度無(wú)關(guān)。若發(fā)現真空度較低，應重點(diǎn)檢查節氣門(mén)之后是否有漏氣部位。
L型燃油噴射空氣流量傳感器為直接測量型。而D型燃油噴射的是進(jìn)氣壓力傳感器，屬間接測量型。它們同屬空氣量的檢測部件，但它們的檢測方法卻有本質(zhì)的不同。當歧管真空漏氣時(shí)，發(fā)動(dòng)機故障的表現形式也大不一樣。造成案例2 的原因是外漏，指未經(jīng)空氣流量傳感器測量的多余空氣量。由于此多余的氣體未經(jīng)空氣流量傳感器測量，噴油量未增加，而空氣量增加造成混合氣過(guò)稀，將導致發(fā)動(dòng)機怠速不穩，加速無(wú)力，以致熄火。
4、小結
利用真空表檢查進(jìn)氣管真空度來(lái)排查發(fā)動(dòng)機故障，在目前還沒(méi)有被充分和廣泛的應用，究其原因是對發(fā)動(dòng)機怠速真空度從機理上沒(méi)有仔細研究。事實(shí)上，真空度能夠反映發(fā)動(dòng)機各種工況，面對電控發(fā)動(dòng)機的廣泛應用，其故障診斷變得越來(lái)越復雜的情況下，更好地利用和認識真空度對診斷故障可以起到事半功倍的效果。
