故障现象

　　发动机型号为2AZ-FE。发动机怠速抖动。加速不良。

　　故障诊断与排除

　　初步检查发动机故障灯点亮，发动机故障代码为P0352，2缸点火线圈初级／次级电路故障，更换2缸点火线圈，试车，故障依旧。

　　进一步对排气背压和燃油泵压力进行测试，压力范围正常。对喷油器进行超声波清洗，装复后，试车，发动机依旧怠速抖动，加速不畅。

　　连接丰田IT lI智能检测仪，读取数据流。发现短期燃油修正值以及长期燃油修正值均为负值，如图1所示。

　　图1中，发动机转速为715 r／min时的进气量为3.40g／s。节气门开度为13％，发动机负荷为20.78％，喷油量为2.6ms，而此时的空燃比传感器数值为3.02V(理论空燃比时为3.29V)，短期燃油修正值为－21.12％，长期燃油修正值为20.34％。从空燃比传感器电压数值及短、长期燃油修正值的数据分析可以看出。此时发动机处于混合汽过浓的状态。根据以往经验，造成短期及长期燃油修正值为负数的原因，有空气流量传感器偏离特性、油压偏高、喷油器泄漏、火花塞不良或者点火线圈效能下降、排气管堵塞等。与以往不同的是，本次检测中油压、排气压力及点火系统基本工作正常，排气管口处无黑色碳烟颗粒。

　　对该车进行发动机尾气测试，结果如图2所示。

　　由图2的检测结果可以看出，发动机尾气HC含量高达511 ppm，02的含量达到了9.41％。正常情况下，HC的数值在50ppm以下，02的含量大约在1％～2％之间。根据常识可以知道，空气中氧的含量大约在20.8％，现在尾气中氧含量为9.41％，说明有接近一半的氧没有参加工作，混合汽应该处于极稀的状态。

　　为了探明原因，将替电池的负极端子断开，使发动机ECU存储的燃油修正值回复到零，断开空燃比传感器插头，再次启动发动机，检查此时的数据流，如图3所示。从图中可以看出空燃比传感器电压恒定为3.29V，短期及长期燃油修正值均保持在0.04％不变。

　　此时，接上尾气分析仪，得到如图4所示的数值。从图中可以看出0z的含量反而有所上升。

　　通过检测仪本身的主动测试功能对燃油喷射量进行增减时，尾气数值变化不大。

　　空燃比传感器显示混合汽浓，结合尾气检测氧含量高的情况，初步推断是空燃比传感器偏离特性造成信号失准，以致发动机工作异常。为验证这一点，将同一款在用车的空燃比传感器拆下，安装在故障车上。尾气检测的数据如图5所示。

　　图5数据显示，O2的含量降低到了4.18％，HC降低到了110ppm。数值仍偏高，与原车空燃比传感器相比，已经有了很大的改变。此时发动机数据流如图6所示。

　　由图6的检测结果可以看出，空燃比传感器电压仍显示混合汽浓，短期燃油修正值为6.28％，说明电脑也在控制减少喷油量，但尾气分析仪检测到的氧含量为4.18％，这说明更换的旧空燃比传感器也已经工作不良了。即便如此，发动机怠速抖动已明显减轻，路试发动机加速性能也有了极大的提高。

　　{zh1}，订购新空燃比传感器安装后再次检测，数据流恢复正常，尾气检测也在正常范围内，路试发动机工作正常，故障解决。

　　维修小结

　　造成发动机怠速抖动，加速不良的原因有很多，以往的案例中，我们都非常注意数据流的分析。尤其对反映发动机工作状况的短期及长期燃油修正值的分析，这些都建立在空燃比传感器或氧传感器工作良好的基础上，否则，发动机ECU就会偏听偏信(接受错误的信号)，从而做出错误的判断，以致系统工作异常。本案例的独特之处在于作为对整个发动机系统的工况进行监控的空燃比传感器发生异常，这就与前面的故障原因明显不同了。

　　同时我们知道，发动机ECU在闭环状态下，是按照14.7：1的理论空燃比进行控制的，此时的过量空气系数为1。本案例中，发动机ECU的控制指令始终在减少喷油晕(按照错误的空燃比传感器信号)，短期及长期燃油修正值分别是21.12％、-20.34％，两者相加为-41.46％，假设原来的空燃比为14.7：1，此时，由于发动机ECU错误的减少了喷油量，这时候的空燃比就变为了21.609％，过量空气系数变为1.47，对照图2中的尾气数值，A(过量空气系数)值为1.43，近似等于我们通过计算得到的值。而发动机在正常工作期间的过量空气系数应该在0.85到1.2之间。

　　在发动机故障排除过程中，尾气分析仪起着非常重要的作用，尤其是帮助我们对缸内燃烧的实际完成情况进行确认，从而避免发生由于氧传感器或者空燃比传感器故障导致控制异常的错误判断，这一点是非常有意义的。