1.排气背压过高的故障实例： 一辆桑塔纳2000警用车,装备1.8L AJR型电喷发动机,寒冬夜间执行蹲点任务到凌晨,早晨7点钟无法起动发动机。在试车确认故障时,发现有起动的征兆。检查蓄电池电压为11.8V,燃油压力为246kPa,气缸压力和点火时刻都正常。用故障诊断仪清码后重新读码,显示故障内容为1~4缸喷油器对正极开路或短路。再次用起动机带动发动机,发现喷油器处发出轻微的“嗤嗤”漏气声,并有一股气体喷出来,于是怀疑排气管堵塞。拆下后节消声器,果然发现里面因结冰而堵塞。不装后节消声器,发动机顺利起动了。分析原因,由于该车长时间驻车并且怠速运转,排出的废气在通过三元催化转化器时,其中的水蒸汽骤然遇冷,冷凝形成水滴进而结冰。随着时间的延长,冰层逐渐加厚,最终将排气管孔堵死,引起排气背压过高,废气倒流,因此造成无法起动的故障。 2.发动机排气背压过高的一般表现： 发动机排气系统(见图2-31)堵塞,会出现如下几种现象:
1)发动机有油、有点火,但是无法起动。
2)加速不良,有的汽车低速行驶时“耸车”,减速后再加速“耸车”更加明显,更换点火线圈高压线、火花塞、ECU都不见好转。
3)急加速时进气管“回火”,甚至熄火。
4)进气管向外冒白烟。
5)发动机没有高速,即使将加速踏板踩到底,最高车速只能达到60~80km/h。排气背压过高会造成汽车没有超速档。
6)废气涡轮增压发动机明显运转无力。
7)连接故障诊断仪检测电控系统,一般没有“排气管堵塞”之类的故障码(因为排气背压过高属于机械性故障,所以电控系统不记录故障码)。
总之,如果排气背压过高,会引起发动机起动困难、怠速不良、加速无力以及点火调节失灵等故障现象。
3.排气背压过高的影响机理：
排气管堵塞对发动机性能的影响主要体现在急加速无力以及发动机动力下降,其影响机理如下：
1)排气管堵塞后,引起排气背压过高,导致气缸内的残余废气量增多。由于废气占据了气缸一定的容积,使得发动机的充气效率降低,气缸内的氧含量减少,混合气偏浓(ECU短期及长期燃油修正率呈现负值),发动机ECU会减少喷油量,从而造成发动机的输出转矩和功率下降。
2)在发动机排气行程的强制排气阶段,由于活塞的排气阻力增大,致使因排气损耗的功率增加,因此在消耗等量燃料的情况下,发动机输出的有效功率减少。有试验数据显示,当车速为115km/h、排气背压为14kPa时,发动机的排气功率损失为3kW;当排气背压为28kPa时,发动机的排气功率损失达到6kW。
3)排气管的状态对废气再循环(EGR)系统的工作有很大影响。由于EGR阀的一端连接进气歧管,另一端连接排气管,所以EGR阀的移动由其两端的压力差所控制。如果排气管堵塞,排气阻力升高,EGR阀移动的阻力增大,在ECU原定的占空比指令下无法开启,于是ECU增大占空比,让EGR阀克服阻力开启。在ECU增大的占空比控制下,循环进入的废气含量增多,使发动机的动力下降。ECU检测到这一情况后,会迅速减少占空比,反方向调节EGR阀。这种反复调节造成EGR阀的开度不断地变化,使发动机的转速和动力也不停地波动,最终导
致车速不稳和有“耸车”感觉。
如果排气管堵塞严重,使排气管的背压剧增,甚至会发展到废气直接顶开EGR阀(因此,有的车型排气管堵塞后会产生关于EGR的故障码)。不合时宜的、从EGR阀漏入的废气进一步恶化了混合气的成分,使得发动机的加速性能变坏。
4)若发动机的转速提高,排气背压也会增大,损失的动力将增加。这是由于在高转速时,进气门、排气门同时打开的重叠角比较大,再加上排气背压过高,会使废气再循环量过大,导致发动机燃烧不稳定、“缺缸”以及HC排放量增加。而发动机“缺缸”又进一步促使排气管堵塞,最终影响发动机的动力性、经济性和排放性。
5)对于废气涡轮增压发动机,其工作原理是基于气缸内的废气在排出时还具有相当大的压力能,从排气门排出后,进入涡轮增压器,压力能转化为动能,驱动涡轮增压器高速旋转。如果废气在排气管内聚积,排气背压升高,气缸内外的废气压力差减小,排气气流速度就会降低,废气涡轮增压的能力必然下降。
4.引起排气背压过高的主要原因：
1)消声器堵塞。引起消声器堵塞的原因是多方面的,其中一个重要原因是燃油和润滑
油的质量不高,主要是含硫量过高。
2)排气热空气阀卡住。
3)商用车的排气制动阀门无法全部开启。
4)排气管受撞击而凹瘪。
5.发动机排气背压的检测方法：
在检测排气背压之前,应当首先确认点火正时、配气相位正确、气门间隙正确、进气系统没有泄漏和堵塞现象。
1)利用排气背压表检测,具体方法如下:
①拆下氧传感器;
②在氧传感器安装孔上连接排气背压表,该表的度量范围为0~30kPa;
③起动发动机,并使发动机温度达到85℃以上;
④使发动机转速保持在2500r/min左右;
⑤读取排气背压表的读数。例如上海帕萨特GLi轿车应在8.62kPa以下才正常,若排气背压过大,说明排气系统存在堵塞。
2)检测进气歧管的真空度。将真空表软管连接到进气歧管的真空检测口,起动发动机,并使转速从怠速逐渐升到3000r/min左右,在这一过程中观察真空表的读数,如果开始时真空表的读数为61.2kPa左右,当发动机转速升到3000r/min时真空表读数变为51kPa，而且读数继续降低,甚至下降为零,说明排气系统有阻流现象。
也可以在发动机怠速运转时,拔下进气管上一根真空管,正常情况下应该感觉管口的吸力很大,若吸力很小,说明排气系统可能有堵塞。这是因为,如果排气管时通时堵,则排气时的反压力增大,会使进气管的真空度降低。
3)拆下前排气管,再起动发动机,如果发动机运转恢复正常,即可确定排气背压过高。
