VIN：LSVE449FXA2××××××。
行駛里程：154400km。
故障現(xiàn)象：客戶反映，在該車行駛幾萬千米時，發(fā)動機(jī)就會偶爾出現(xiàn)低速熄火的癥狀，每次到服務(wù)站檢查，診斷系統(tǒng)都會有空氣流量傳感器方面的故障碼，為此先后處理更換了空氣流量傳感器，以及發(fā)動機(jī)線束（主要針對空氣流量傳感器插頭），更換了發(fā)動機(jī)控制單元、燃油泵、炭罐電磁閥、炭罐、點(diǎn)火線圈、火花塞、真空助力泵等部件，也多次清洗了噴油器，最后還拆掉進(jìn)氣歧管等附件，認(rèn)真檢查相關(guān)真空管路及單向閥都沒發(fā)現(xiàn)異常。不過由于該車基本上都是跑高速居多，且每次檢查之后好似也能正常行駛幾千千米甚至于更長里程數(shù)，因此就這樣修修開開一直拖到現(xiàn)在，導(dǎo)致該故障依舊沒有徹底解決。但最近故障出現(xiàn)比較頻繁，現(xiàn)象也比較明顯，這才找到筆者，要求無論如何必須一次性徹底解決。
接手后，筆者第一次和客戶做了詳細(xì)的溝通。經(jīng)了解，之前每次維修，由于客戶業(yè)務(wù)繁忙，基本上車輛從沒有在服務(wù)站過夜，也就是當(dāng)天維修，當(dāng)天必須要開走。而針對這種偶發(fā)性的軟故障，這種維修方式確實(shí)很難保證維修效果，而這次客戶過來依舊要求晚上要開回去。鑒于此，筆者給客戶提了幾個要求：第一，希望客戶合理安排好時間，將車輛能停留在本單位幾天，至少三天至一個禮拜左右，給筆者留出足夠時間去判斷維修以及驗(yàn)證故障是否解決；第二，這段時間盡可能多留意車輛，若問題再次出現(xiàn)，希望客戶能配合一下，將車輛的一些癥狀留心并記錄下來，最好能用手機(jī)拍下一些表象，再第一時間開至本單位來檢查診斷。溝通好后客戶出廠，第三天再次返廠，告知故障已經(jīng)出現(xiàn)，在行駛中發(fā)動機(jī)突然抖動，且排氣管冒黑煙，之后熄火，客戶還提供了冒黑煙的手機(jī)錄像，證明故障現(xiàn)象屬實(shí)。
故障診斷：
啟動發(fā)動機(jī)，目前發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的確不穩(wěn)定，首先讀取發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的故障碼，依舊有空氣流量傳感器的故障，但是同時有多個其他的故障，故障碼分別有：P0106（16490）進(jìn)氣管壓力/空氣壓力不可靠信號；P0068（16452）進(jìn)氣管壓力/空氣質(zhì)量、節(jié)氣門角度偏差；P1914（18322）制動助力器的壓力傳感器不可信信號；P2177（18609）汽缸列1，燃油測量系統(tǒng)，自怠速轉(zhuǎn)速起系統(tǒng)過??；P0102（16486 035）空氣流量傳感器信號太?。籔3255（19711）汽缸列1，尾氣催化凈化器前的氧傳感器，加熱電路，上限調(diào)節(jié)；P0441（16825）油箱排氣系統(tǒng)通過量不正確；P0139（16523）汽缸列1傳感器2 信號太低；P0321（16705）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器不可信信號；P 2 1 8 8（18620）汽缸列1，燃油測量系統(tǒng)，怠速轉(zhuǎn)速時系統(tǒng)過濃。這么多的故障碼同時出現(xiàn)，說明可能有一個共性的問題存在，而不太可能故障碼涉及的傳感器都存在問題，或者說這么多傳感器的線路都不好，基于此，按照老習(xí)慣，筆者首先整理出來故障碼涉及的傳感器的線路圖，如圖1所示。
圖1 中畫出了故障碼所報的相關(guān)元件線路圖，其實(shí)圖中S234 保險絲實(shí)際上還為二次空氣泵繼電器、可變路徑進(jìn)氣管控制閥提供電源。另外發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和制動壓力傳感器G294 并沒有和G70、N80 等有共同的供電或搭鐵，綜合這兩點(diǎn)并結(jié)合電路圖分析，本車產(chǎn)生這么多故障碼，不太可能是共同的供電或搭鐵方面出了問題所引起，而發(fā)動機(jī)控制單元之前已經(jīng)更換，因此筆者判斷問題還得從其他地方去入手。
這么多故障碼之間并沒有相互關(guān)聯(lián)性，與其現(xiàn)在沒有任何頭緒不知道從何入手，不如先看看數(shù)據(jù)流，是否能夠發(fā)現(xiàn)一些蛛絲馬跡，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)流（如圖2 所示），果然發(fā)現(xiàn)很多異常：首先是第1 組第三區(qū)，其過量空氣系數(shù)Lambda 調(diào)節(jié)值為23.44%，遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍：±10%，而數(shù)據(jù)流中的負(fù)荷相對來說比較偏小，只有13%，噴油量偏大到5.1ms，節(jié)氣門開度6.67% 也大于合理范圍，33 組第二區(qū)汽缸列1，氧傳感器1 電壓是2.72V，也是一個不正常的數(shù)據(jù)。更令人奇怪的是，當(dāng)熄火后再次啟動發(fā)動機(jī)時，過量空氣系數(shù)Lambda調(diào)節(jié)值竟然向相反方向變化（如圖3 所示）。圖3 中Lambda 調(diào)節(jié)值竟然驚人的達(dá)到了-25.78%，嚴(yán)重超越了正常的范圍，而發(fā)動機(jī)的負(fù)荷18.8%，噴油時間3.74ms，進(jìn)氣量3.39g/s,感覺和正常相差不大，節(jié)氣門開度2.75%基本符合正常，那么究竟是什么原因?qū)е聰?shù)據(jù)嚴(yán)重偏差呢？抱著試試看的心情，清除掉故障碼，再次啟動車輛，并且連接好診斷儀VAS6150 在車上，以方便實(shí)時觀察數(shù)據(jù)，帶了一個維修技師上路試車。
路試時，讓維修技師重點(diǎn)觀察過量空氣系數(shù)Lambda 調(diào)節(jié)值，行駛了接近20km，維修技師觀察過量空氣系數(shù)Lambda 調(diào)節(jié)值都正常，一直在±10% 之內(nèi)調(diào)節(jié)，且發(fā)動機(jī)工作也無異常情況。當(dāng)繼續(xù)行駛后，技師發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)又出現(xiàn)了嚴(yán)重超標(biāo)，一直在20% 左右區(qū)間跳動了。由此說明該車發(fā)動機(jī)相關(guān)系統(tǒng)依舊存在著故障。接下來筆者結(jié)合數(shù)據(jù)流給維修技師來分析故障可能的原因，其實(shí)本故障中筆者重點(diǎn)觀察的只有一個數(shù)據(jù)，那就是讓維修技師觀察的過量空氣系數(shù)Lambda 調(diào)節(jié)值，該調(diào)節(jié)值是發(fā)動機(jī)控制單元直觀反映并修正混合氣的一個動態(tài)參數(shù)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)對廢氣的排放有嚴(yán)格的要求，所以都采用了閉環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋尾氣信號的部件是氧傳感器，氧傳感器將尾氣信號轉(zhuǎn)換為電信號，控制單元通過該信號來檢測尾氣是否在合理范圍，若檢測混合氣偏濃，氧傳感器將過濃信號反饋給控制單元，則控制單元指令減少噴油量，反映在Lambda 調(diào)節(jié)值上，則為負(fù)數(shù)，而若當(dāng)混合氣偏稀，則控制單元就需要增大噴油脈寬，Lambda調(diào)節(jié)值則為正數(shù)。
結(jié)合本文的數(shù)據(jù)流來分析：圖2中，該調(diào)節(jié)值達(dá)到了23.44%，說明控制單元檢測到廢氣（即氧傳感器）信號混合氣處在偏稀狀態(tài)，需要加濃混合氣，由于系統(tǒng)中存在故障，發(fā)動機(jī)控制單元加濃到正常范圍的極限至10% 依舊無法改變混合氣偏稀的狀態(tài)，就繼續(xù)加濃混合氣，因此才有23.44% 這個過大的數(shù)字。而第2 組第三區(qū)的數(shù)據(jù)也完全印證這點(diǎn)，該車型發(fā)動機(jī)的正常怠速狀態(tài)的噴油脈寬一般在3ms 左右，而現(xiàn)在的噴油脈寬5.1ms 正是發(fā)動機(jī)控制單元調(diào)節(jié)的結(jié)果。此時維修技師提出心中的疑問那又為什么在第2 組第四區(qū)的進(jìn)氣量只有2.42g/s，好似并不很大，甚至偏小的數(shù)據(jù)呢？而這個正是本故障的關(guān)鍵，也就是該車故障的癥結(jié)所在，試想一下，進(jìn)氣流量偏小，但是噴油脈寬偏大，混合氣自然會過濃，而要想發(fā)動機(jī)繼續(xù)保持穩(wěn)定的工作，則只可能有一種情況，那就是必須有額外的空氣進(jìn)入系統(tǒng)，換言之就是系統(tǒng)存在泄漏，有未經(jīng)空氣流量傳感器計量的多余的空氣進(jìn)入了發(fā)動機(jī)系統(tǒng)燃燒。因此接下來重點(diǎn)應(yīng)該是檢查相關(guān)部位是否存在泄漏了。
由于該車之前已經(jīng)多次拆裝檢查所有進(jìn)氣部位，包括真空管和單向閥，甚至都更換了真空助力泵，好似現(xiàn)在沒什么好檢查的了。不過筆者觀察數(shù)據(jù)流堅信自己的診斷思路是正確的，而且有些部位存在泄漏，通過目測觀察完全是檢查不出來的。剛好公司有一輛報廢的老款領(lǐng)馭2.0 車輛，經(jīng)配件部查詢后兩個發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管完全通用，于是讓維修技師更換了進(jìn)氣歧管，安裝之后接著試車，路試幾十千米回來，數(shù)據(jù)又出現(xiàn)了不正常。Lambda 數(shù)據(jù)依舊偏大，與沒換之前一模一樣。幸好筆者之前留了一手，再次讓維修技師更換了進(jìn)氣歧管和缸蓋之前的塑料接管和四個膠管（如圖4 所示），更換好之后，試車一個禮拜，Lambda 調(diào)節(jié)值一直正常，客戶提車后行駛了一段時間，故障不再出現(xiàn)，至此故障徹底排除。
在之前的維修過程中，為什么說筆者留了一手呢？這個是維修技師同樣也存在的疑問，干嘛一開始不讓他們一起換掉塑料接管和膠管呢？首先該車的進(jìn)氣系統(tǒng)和一般車輛有點(diǎn)不同，一般車輛基本上都是進(jìn)氣歧管直接安裝在缸蓋上面，噴油器安裝在進(jìn)氣歧管上面，而本車則為分開結(jié)構(gòu)，在缸蓋上面有一個塑料接管，4個噴油器安裝在該塑料接管上，塑料接管再通過4 個膠管連接至進(jìn)氣歧管上，因此該進(jìn)氣系統(tǒng)若存在泄漏的話，進(jìn)氣歧管以及塑料接管都是重點(diǎn)懷疑對象（相對來說膠管可能性較?。?，因此若是全部一次性更換，則最終筆者都無法確定到底是哪個部件存在泄漏。而該車排除故障之后，則完全有把握可以確定，該車進(jìn)氣歧管不存在泄漏，泄漏的部位應(yīng)該就是塑料接管了。
接下來分析一下該車的前氧傳感器G39， 通過圖1 中可以看出，G39 是六線的寬頻氧傳感器，由于傳統(tǒng)的階躍型氧傳感器無法在空燃比λ＞ 1 工況下工作，而G39 正常的工作范圍為0.7< λ<4，且輸出的信號和氧濃度成正比關(guān)系，可以提供給發(fā)動機(jī)控制單元非常精確的排氣中氧的濃度。因此現(xiàn)代發(fā)動機(jī)已經(jīng)廣泛采用了寬頻氧傳感器。而寬頻氧傳感器的數(shù)據(jù)和階躍型氧傳感器不同的地方在于當(dāng)混合氣趨勢偏稀，則信號電壓為高，圖2 中33 組數(shù)據(jù)第二區(qū)信號電壓為2.72V，當(dāng)混合氣趨勢偏濃，則信號電壓為低，圖3 中為1.58V。而階躍型氧傳感器的信號電壓則是在0.1 ～ 0.9V 之間變化，混合氣偏稀，則反饋電壓在0.45V 以下，而混合氣偏濃，則反饋電壓會高于0.45V 以上了。
這個時候有技師提出心中的疑問，為什么該車的故障碼中會出現(xiàn)兩個完全相反的故障碼P2177（過?。┖蚉2188（過濃）呢？之前筆者的一篇論文《途觀的故障碼為何自相矛盾》里也有類似的情況，不過途觀是渦輪增壓的發(fā)動機(jī)，當(dāng)時筆者的分析是由于中冷器泄漏，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)在不同工況下，中冷器內(nèi)部進(jìn)氣壓力產(chǎn)生變化，從而引起某一狀態(tài)下系統(tǒng)過濃，而在另外狀態(tài)下系統(tǒng)過稀的故障。而該車是自然吸氣的發(fā)動機(jī)，但是兩者之前出現(xiàn)這個故障的原理是大同小異，在怠速工況下，塑料接管處于真空狀態(tài)，此時是外部空氣往里泄漏，而當(dāng)節(jié)氣門開度加大，則塑料接管處壓力可能大于外部的大氣壓力，此時自然是內(nèi)部空氣往外泄漏了。這樣就為產(chǎn)生兩個自相矛盾故障碼創(chuàng)造了條件。
G70. 空氣流量傳感器 G28. 轉(zhuǎn)速傳感器 G294. 制動助力器壓力傳感器 G39. 前氧傳感器 G130. 后氧傳感器 N80. 炭罐電磁閥
圖1 發(fā)動機(jī)控制單元J220控制電路
圖2 數(shù)據(jù)流1
圖3 數(shù)據(jù)流2
圖4 膠管位置