发动机难以起动的原因非常复杂,本处所称“冷起动困难”界定为冷车不容易起动,而热车起动正常的故障现象。冷车难起动多见于混合气过稀,因为此时汽油蒸发比较困难。 对于此故障可依照如下所述进行检查。 1.检查的指导思想： 发动机冷车起动困难的主要原因,是混合气偏稀或者点火能量不足。既然热车起动正常,说明气缸压力、点火系统和进气系统基本正常,因为如果进气多了热车也会难起动,甚至出现怠速抖动的现象,因此应当把重点放在检查混合气过稀的原因上。要么进气多了,要么喷油少了。 冷起动是发动机的一种特定工况,发动机在冷起动阶段,由于机体温度低,摩擦阻力大,加上进气管内混合气的流速较慢,因此燃油的雾化和燃烧状况不佳。为了确保电喷发动机具有良好的冷起动性能,除了气缸压缩性能以及点火正时等符合要求之外,还需要对混合气进行适度的加浓。发动机的温度越低,燃油的挥发性越差,起动越困难,越需要加浓混合气。 为此,可以从燃油压力、喷油器、冷却液温度传感器的反馈信号等方面进行排查,具体
如下。
1)检查燃油压力是否偏低(对于桑塔纳轿车,大多数是燃油泵继电器有故障)。
2)检测冷却液温度传感器、空气流量传感器的信号是否失常。
3)检查喷油器(包括冷起动喷油器)是否因积炭而堵塞、是否燃油雾化不良或驱动电压偏低。
4)检测真空是否泄漏,如进气系统漏气、EGR阀漏气、PCV阀工作不良等,导致混合气过稀。
5)检查节气门是否因结胶过多而无法正常开启。
6)检查进气管道是否存在大量积炭(因为积炭会吸附部分燃油)。
2.检查燃油压力是否偏低或偏高：
将点火开关接通、关闭,再接通、再关闭,连续操作几次,让燃油泵运转并建立起系统的初始油压,然后再起动。如果能够起动,说明燃油系统的初始油压过低;如果仍然不能起动,基本上可以排除燃油供应不足的问题。其原理是:当点火开关接通时,ECM将控制燃油泵接通2~3s,以建立必要的油压。若此后ECM未收到点火反馈信号,且发动机未被起动,ECM会切断燃油泵控制电路,使燃油泵停止运转。
辆东风日产蓝鸟轿车,装备SR20型发动机和自动变速器,累计行驶10万km。车主反映,早晨需要起动多次才能发动,先后多次进修理厂,更换过燃油泵和燃油滤清器,清洗过燃油箱、油路、节气门和喷油器等,但是故障没有排除。连接日产专用诊断仪,未读到故障码。读取数据流,发现混合气过浓。连接燃油压力表,在各种工况下,燃油压力都保持在400kPa(标准值为250kPa)。用压缩空气枪检査燃油滤清器到燃油箱回油管的导通情况,感觉有气流通过。最后检查才发现,回油管的下方多了一个卡箍,回油管内塞了一小段铅笔,外面用卡箍加以固定。取出铅笔后,燃油压力恢复正常。但是第二天早上该车还是难以起动,连接故障诊断仪读数据流,发现冷却液温度数据一直是87℃,而此时发动机明明是冷机状态。拔下冷却液温度传感器导线侧插接器,发现传感器两根导线间连接了一个120欧的电阻。拆除该
电阻,恢复冷却液温度传感器的线路,故障彻底排除。分析原因,前任修理工为了提高燃油系统压力,用铅笔将回油管堵住,但是混合气变得太浓了,又在冷却液温度传感器的线路上并联了一个电阻，最终引起上述故障。
3.读取数据流(着重喷油脉宽)：
电喷发动机管理系统对冷起动的控制策略是:在冷起动阶段,电子控制燃油喷射(EFI)系统实行“开环”控制,不利用氧传感器的信号进行回馈控制,发动机ECM根据发动机转速、冷却液温度和节气门位置等信号对起动时的喷油量和旁通空气量进行控制。冷却液温度越低,初始喷油量越大,从而提供较浓的混合气,以利于发动机冷起动。
因此,读取数据流是排查冷起动困难故障的一种有效方法。例如对帕萨特B5轿车,可以用V.A.G1552故障诊断仪的“08”功能读取“001”组的数据流。在正常情况下,发动机起动瞬间的喷油脉宽为3.5~4.1ms(其他工况时的喷油脉宽为1.0~2.5ms)。如果喷油脉宽不在上述范围内,说明喷油脉宽过小是冷起动困难的主要原因。
4.检测冷却液温度(ECT)传感器：
发动机冷起动所需要的混合气加浓量主要取决于发动机的温度和转速,为此电喷发动机
设置了冷却液温度传感器(见图2-32),它将温度信号输入ECM,ECM对起动喷油量进行调节,即指令喷油器(或冷起动喷油器)增加喷油脉宽,对混合气进行适度的加浓。在电喷发动机各传感器中,冷却液温度传感器对喷油量的修正作用最大。ECM还将冷却液温度信号用于发动机下列控制:修正冷起动时的喷油正时和点火正时、怠速转速控制以及减速燃油切断等。
可以在早上起动时拔掉冷却液温度传感器的插接器,人为地使该传感器的电路处于断路状态,其电阻值为无穷大,在温度极低的状态下,发动机ECM控制的混合比很浓,若此时能够顺利起动,说明该车ECM控制的混合气过稀。清除故障码后,再对照上述可能的故障原因,逐项加以排查,重点应检查冷却液温度传感器是否失常。
冷却液温度传感器属于负温度系数热敏电阻,当冷却液温度较低时,其电阻值增大,向ECM提供较高的电压信号,ECM据此增大喷油脉宽;当冷却液温度逐渐升高时,冷却液温度传感器的电阻值变小,向ECM提供较低的电压信号,ECM据此控制
喷油器逐渐减少喷油;当冷却液温度达到80℃以上时,冷却液温度传感器的电阻值大约只有0.4kΩ,此时ECM控制喷油器进行正常喷油,不再额外加浓。
冷却液温度传感器电阻的检查方法是:拆开蓄电池的负极线,放出冷却液,拔下冷却液温度传感器导线插头,从发动机上拆下冷却液温度传感器,将它固定在烧杯内的冷却液中,然后加热,再用电阻表测量其在不同温度条件下的电阻值。冷却液温度传感器的电阻值应当随着冷却液温度的升高而逐渐减低,其范围从-40摄氏度时约10k欧至+130℃时约0.05k欧。
冷却液温度传感器的插接器都是三脚,一脚供电,一脚接地,一脚信号。有的冷却液温度传感器表面上看似两脚,实际上在ECM内部分压了一个信号脚,将供电脚与信号脚合二为一。
冷却液温度传感器的信号电压为0.1~4.8V,正常暖机后为0.4V。冷却液温度传感器的电源电压应为5V,若测量ECM给冷却液温度传感器的控制电压为0V,说明传感器内部已经断路(见图2-33)。
一辆夏利7121轿车,装用8A—FE型发动机,冷起动非常困难,转速提不上去,偶有“放炮”现象,行驶中感觉动力不足。检查点火,正常;用内窥镜从火花塞孔观察气缸和气门,未发现过度磨损和烧蚀现象;提取故障码为“22”,含义是冷却液温度传感器故障;测量冷却液温度传感器的电阻,比正常值低许多,说明该传感器的性能已经衰变。由于冷却液温度传感器反馈给ECM的温度信号偏高,使得ECM控制的喷油量偏小,因而导致起动困难。关闭点火开关,更换冷却液温度传感器后,故障被排除。
5.检测进气温度(IAT)传感器：
进气温度传感器用于感知吸入的空气温度。在L型电喷系统中,进气温度传感器安装在空气流量传感器内;在D型电喷系统中,进气温度传感器安装在空气滤清器的壳体内或者进气总管内。
进气温度传感器的内部结构与冷却液温度传感器基本相同,其外部用环氧树脂封装。进气温度传感器也属于负温度系数热敏电阻,其电阻值随着进气温度的升高而降低,呈指数关系。进气温度传感器在任何工况下都起作用,ECM根据进气温度的高低对喷油量进行不同程度的修正,使混合气浓度能够适应进气温度的变化,以利于冷起动。当外界气温低于40℃时,进气温度传感器将低气温信号传给ECM,ECM据此控制喷油器进行额外加浓;当气温高于40℃时,进气温度传感器将高气温信号传给ECM,ECM据此减少喷油量。
进气温度传感器的检查方法也是测量其电阻,例如本田奥德赛轿车进气温度传感器端子间的电阻,在-20℃时为15~18k欧,+20℃时为2~3k欧，+80℃时为0.3-0.5k欧。如果实测结果不是这样,说明进气温度传感器已经失效。
6.检查起动开关信号：
为了满足发动机冷起动的需要,有的车型设置了起动开关,起动开关信号用于ECM判断发动机是否处于起动工况。
起动开关电路是由空档起动开关控制的。无论冷却液温度高或低,只要空档起动开关闭合,而且点火开关处于“STA”位置,ECM就认为发动机处于“起动”状态,并指令喷油器增加喷油量。
起动开关信号的检测方法是(以皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机为例):当点火开关处于“STA”位置时,测量电控单元(ECM)STA端子与E1端子间的电压,其标准值为9~14V。
7.其他排查要领：
如果发动机冷机起动困难,而且怠速不稳,应当重点检查进气道是否严重积炭,包括节
气门、燃烧室、活塞顶、进气门背后、气门与座圈的接触带等处。
