雷克萨斯轿车冒黑烟故障检修

检修描述：一辆装备1 VZ-FE型发动机、A34IE型自动变速器的雷克萨斯轿车。该车发动机启动困难，中、低速运转时发动机抖动比较严重，行驶中偶尔出现自行熄火现象，仪表板上的故障指示灯有时闪烁，有较浓的汽油味，燃油消耗量很大，排气管内有较多的黑烟排出。

故障检测：首先利用发动机ECU的故障自诊断系统检查发动机控制系统中是否有故障。用跨接线短接TEl与El端子，打开点火开关，仪表板上的故障指示灯显示故障码为11、21、26和27。为了判断这几组故障码是否真实，先清除ECU中存储的所有故障码，然后重新启动发动机，并让其在低、中、高各种转速下工作一段时间，熄火后重新调取故障码。这时仪表板上的故障指示灯显示故障码11和26。再进行道路试验，在试车过程中汽车存在加速迟缓、发动机抖动及自行熄火等诸多故障，并且仪表板上的故障指示灯有时闪烁。试车完毕，再调取故障码，仍显示4个故障码，说明这几组故障码确实存在。故障码含义分别为：11表示ECU电源电路有瞬间断路现象；21表示左侧主氧传感器及电路故障;26表示可燃混合气过浓；27表示左侧副氧传感器及电路故障。
接着检查ECU电源电路中的EFI熔丝（20A）及导线，经检查熔丝完好，各连接导线无断路、短路，接头及插接器无松动现象，线路正常。启动发动机，运转一段时间后用手触摸位于2号接线盒中的EFI主继电器，感觉很烫手，说明EFI主继电器有故障。更换一个新的EFI主继电器后启动发动机，并让它工作一段时间后再用手触摸，感觉仅有些微热，说明ECU确实因原EFI主继电器工作不良而造成供电电源出现瞬间断路现象。
拆下各缸火花塞，发现第3缸和第5缸的火花塞是温的，其余各缸的火花塞则无此现象，说明进入第3缸和第5缸的汽油太多，因混合气过浓而不能着火燃烧。将第3缸和第5缸的火花塞用电炉烘干后连同其他六个火花塞一起重新装回，插上高压点火线，启动发动机约20min后再拆下火花塞检查，发现第3缸和第5缸的火花塞又被汽油浸湿。这足以说明第3缸和第5缸的喷油器已失控，使大量液态汽油进入气缸，造成混合气过浓，无法着火燃烧而直接进入排气管，与其他气缸排出的灼热废气混合后呈黑色烟雾状排出。由于排出的废气不正常，时间稍长就会影响氧传感器的正常工作，也容易造成氧传感器故障或失效。
在丰田雷克萨斯轿车发动机控制电路中，对喷油器的控制共分成四组，即第1、7缸，第2、8缸，第3、5缸和第4、6缸。该车第3缸和第5缸的喷油器同时失去控制，而它们正好是同一组。一般而言，同一台发动机中有两个或两个以上的喷油器本身同时失效的可能性很小。据此分析，ECU对第3缸和第5缸喷油器控制失效的可能性很大。对第3缸和第5缸的喷油器进行检查，用数字式万用表测量两喷油器电阻，在20℃时电磁线圈的电阻值为14. 0Ω（正常值为13. 4～14. 2Ω），其电阻值正常。直接用12V电源驱动喷油器，可以清晰地听到喷油器针阀动作的冲击声，说明这两个喷油器本身都是好的。用万用表直接检查喷油器线束插头两端子间的电压，当短暂启动发动机时，电压表上的读数约为12V的定值（没有脉冲电压信号），这就判明喷油器驱动电路有故障。

启动发动机，用听诊器查听各喷油器的工作情况，发现第3缸和第5缸的喷油器只有“嘶嘶”的声音，而无喷油器针阀动作的冲击声，至此可以初步判定这两个喷油器工作不正常，并且喷油器针阀是保持常开的。
断开第3缸和第5缸喷油器的线束插接器，让这两个喷油器不工作，这样，发动机怠速时虽然也抖动，工作不平稳，但几分钟后可以看到排气管内的黑烟逐步减小，最终排气烟色正常，这也证明了排气管内的黑烟是因为上述两个喷油器受驱动电路影响而泄漏造成的。断开ECU线束插接器，检查第3缸和第5缸喷油器共用地线到ECU上40号端子间的连接导线，检查结果未发现异常。既然第3缸和第5缸的喷油器及控制线路都是正常的，那么可以肯定ECU上对这两个喷油器的驱动电路有问题。
拆下ECU后，打开两端的盖板，发现ECU内有积水（估计是洗车造成的）。将积水烘干，经过仔细检查并测量有关元件后，发现集成电路板上用于驱动第3缸和第5缸喷油器的功率晶体管已击穿，另有一只二极管的管脚虚焊。这两处问题，带来的后果是使第3和第5两个气缸不工作，同时也使燃油主油道油压下降，影响其他喷油器的正常喷油。特别是在刚启动时，因上述两缸喷油器泄漏，使其余各缸的实际供油量减少，造成混合气过稀而不易燃烧，另外，由于发动机缺缸，因而难以启动。
故障排除：更换ECU集成电路上已击穿的功率晶体管，焊好二极管管脚上的虚焊点，装上ECU，插好线束插接器，装好发动机的其他附件，然后启动发动机。发动机在刚启动的几分钟内排气管排出部分黑色汽油蒸气，以后便逐渐消失，发动机运转十分平稳，抖动现象完全消失。随着发动机冷却液温度逐步升高至正常工作温度，发动机怠速便稳定在750r/min左右，接通A/C开关后怠速上升至850r/min，发动机工作恢复正常。清除ECU中存储的故障码后进行路试，经过一段距离的试车后再调取故障码，仪表板上的故障指示灯显示正常代码，故障彻底排除。