丰田佳美加速无力故障排除

故障现象

一辆2004年款丰田佳美，发动机每次启动至少需要10s，行驶过程中加速非常无力。

故障诊断与排除

该车发动机以前因加速无力、难以启动的故障更换过火花塞，但没有任何改善。这次送修是因为症状更加严重，将加速踏板快速踩到底时，发动机转速几乎不能提升，感觉是被憋住了。因此。技术人员怀疑是三元催化器堵塞了，但经使用排气背压表检测，压力最高为0.2kg／cm2，在正常范围之内，说明排气系统正常。

检测燃油系统压力，怠速时在3kg／cm2，在正常范围之内。使用丰田智能检测仪，对发动机控制系统进行检测。读取数据流，得到在急加速过程中如图1所示的数据。

经分析，在上述数据流中，图1b中的长期燃油修正值与短期燃油修正值存在异常，分别达到了19.49％与9.34％，两者相加，燃油修正系数达到了28.83％。也就是说电脑此时做出的燃油修正策略是增加接近30％的喷油量，那究竟是什么原因导致电脑要增加这样大的喷油量呢?

众所周知，在发动机加速过程中，发动机电脑是根据发动机转速、节气门打开速度测算出的加速度来确定加速加浓油量值的，因为此时的喷油一般都是要迟滞于空气进入汽缸的速度(注：采用电子节气门的发动机，其ECU是根据加速踏板信号来确定加速度的，能够做到节气门电机动作打开节气门阀板的同时，即同时增加喷油量，所以燃油喷射是同步的)，所以电脑一般也不会将此时的进气量信号作为加速主喷油量信号来使用的。

发动机的核心问题是围绕着进入汽缸的空气来做出适合的燃油喷射量控制和点火提前角的控制，这一问题贯穿于发动机工作的所有过程。在发动机加速过程中也是要围绕这一核心问题来进行控制的，不同之处在于，在稳定工况下，进行的控制是围绕着理论空燃比来进行的，而在过渡工况下(启动、暖机、加速、减速)，则采用了另一种控制方式。

接下来，我们来看一下发动机在加速过程中的各传感器和执行器的变化情况。从图2中，我们看到，随加速踏板开度的突然变大(电压由0.77V增大到2.1V左右)，发动机ECU首先据此判断处于加速工况，然后，进入的空气量增大(由2.3g／s增大到16g／s)，同时，发动机ECU将喷油量由2.4ms增大到6ms，点火时刻由上止点前9°推迟到上止点后6°左右，发动机负荷由13％激增到63％，发动机转速在0.7ms后由怠速上升到3000r／min。

根据以上分析，从这些数据，我们可以看到在正常发动机加速过程中，我们应该重点关注几个主要传感器及执行器的情况。换句话说，其实我们要看的就是在踩下加速踏板后，各个传感器及执行器的变化情况。图3、4分别是一般电控发动机和电子节气门发动机的控制过程。

了解了发动机加速过程的控制情况后，就可以对各传感器的数据做出大致的分析。从图5中的数据来看，发动机ECU已做出了合适的控制指令，但实际情况是什么样的呢?发动机还是严重的加速无力。

前面提到了发动机的核心问题，进入的空气量、合适的燃油以及合适的点火这三部分。当然，我们还不要忘记机械系统的重要性。其中进入的空气以及点火系统(建议用示波器，可以一劳永逸地排除点火故障)的问题已经检查过，没有发现问题。剩下的就是燃油的问题了。其实，文章开头已针对图1b所示数据流中的短期及长期燃油修正值的异常做出了陈述。至此，答案已经是呼之欲出了，先不忙揭开谜底。我们再继续进行一项工作，通过“主动元件测试”来佐证我们的怀疑对象。

图5是人为增大10.10％喷油量时的主动测试的结果，图6是使用主动测试功能增大20.24％喷油量时的情况。当人为增大10％喷油量时，感觉发动机加速性能有所好转，而当喷油量增大到20.24％时，发动机急加速几乎已恢复了正常。

通过这一测试，已经可以断定问题出在燃油量不足上。结合图1b所示数据流中的燃油修正值达到接近30％，而系统油压又没有问题的事实，那故障点一定就是在喷油器上了。

故障排除

拆下喷油器，进行喷油量测试，如图7所示。不出所料，除3缸喷油器基本正常外，其余各缸喷油器喷油量均严重过小。情况下，15s的喷油量为70～73cm3，各缸之间差异不大于10cm3。对喷油器进行超声波清洗后，测试，喷油器的喷油量还是小于正常值(效能下降)，应当更换喷油器。但客户考虑到资金问题坚持不换。重新装复后试车，在5s内即能正常启动，加速性能大有好转，客户表示满意。

目前，各个厂家对于EFI系统喷油器额定喷油量没有一个标准的数据，不像柴油发动机，厂家对于不同喷油器都有标准的检测程序和标准的喷油量数据。这使得我们在对燃油系统进行检测时，有束手无策的感觉。只能根据各缸喷油器的喷油量差异来大致判断喷油器是否良好。没有一个衡量喷油器好坏的标准，增加了我们对故障判断的难度。

以丰田为例，修理手册上对于喷油器测试的标准是：油泵压力3.5kg／cm3，佳美2AZ-FE发动机，每15s为70～73cm3，各缸之间差异不大于10cm3；而新皇冠5GR-FE发动机，每15s为60～73cm3，各缸差异不大于13cm3。这是有据可查的，还有很多车型是没有具体参考数据的。即使有参考的数据。我们看到上面的5GR－FE发动机，其数据范围很广，具体到实际喷油器上，也无法精确测量判断。所以，整车厂商很有必要站出来，把针对各种车型的实际喷油量数据统一拿出来，让我们有一个具体的参照标准。以提高我们对故障的诊断准确性。不要再让技术人员变成换件工。

最后再说一下关于启动困难的问题。启动过程中，发动机ECU使用的传感器数据，主要是发动机转速和水温传感器数据，所以在检查启动困难时，不需要在无关的数据上花费大量精力，只要发动机转速和水温传感器信号正常，我们要考虑的问题，就要集中在点火能量和喷油量是否满足启动工况要求就可以了。像本例故障中的喷油器堵塞效能下降问题，也会导致启动时混合汽过稀以致发动机不易启动。当然了，随着气温的下降，进气道积炭、水温传感器偏离特性等均会造成冷车发动机启动困难问题的发生。