每天診斷 21：奧迪S3怠速不穩故障
汽車概況
汽車故障
2010年7月，我們接到了一輛有怠速故障的2001奧迪S3。不幸的是，之前已經有修理廠對該汽車做了診斷和維修，并且清除了儲存在電子控制單元的故障碼。此外，由于讀取到關于排氣溫度傳感器的故障碼，該修理廠還將排氣溫度傳感器更換了，他們忽略并清除了其他的故障信息。這位顧客并沒有得到一份故障碼報告單，因此我們也無法獲得其他有用的信息。
汽車診斷
剛開始我們認定是真空泄漏并進行了故障查找，可是我們并沒有任何發現泄露的地方。接著我們利用Pico科技公司提供的汽車示波器和軟件對空氣流量計進行了檢查，結果表明，在怠速工況時，空氣流量計的輸出信號不是穩定的。輸出信號周期性地變動，并在1.3 V到1.8 V 之間擺動。對空氣流量計進行清潔后，其輸出信號并沒有得到改善。只有斷開空氣流量計，發動機的怠速運轉才逐漸恢復正常狀態。因此，我們覺得信號波動的可能原因有兩個，要么是空氣流量計失效導致空氣未經計量便進入發動機系統，要么是渦輪增壓器的真空系統存在故障。
問題調查
經過徹底的檢查，我們還是沒有找到任何空氣泄漏和真空泄露的地方。那么剩下的只能是空氣流量計故障了。我們建議顧客購買并安裝一個新的空氣流量計，然而，顧客卻決定讓空氣流量計處于斷開狀態，過一段時間再連接上。
2011年5月，這位顧客又找到了我們，他反映這輛車現在非常耗油。他并沒有連接空氣流量計啊！我們現在面臨的挑戰是找出故障的本質原因或者證明確實是空氣流量計存在故障——盡管我們手頭并沒有好的空氣流量計。
藍色線：空氣流量計信號 紅色線：發動機1缸噴油器信號
2010年7月所做的初步測試顯示空氣流量計的輸出信號在1.3V（底部）到1.8V（頂部）之間周期性擺動，而且發動機怠速轉速和噴油時間根據空氣流量計信號做出同步響應，發動機的轉速在550r/min和1100r/min之間擺動，有熄火的趨勢。實際上，發動機怠速運轉時，1.3V的空氣流量計輸出信號就是正常的。
讓我們更加仔細地分析7月份所做的信號測試，看能不能找到更好的解決方法。有人說隨著發動機轉速的升高，發動機因為吸進更多的氣體而使空氣流量計信號上升，但是為什么信號會發生周期性地衰減振蕩呢？
放大顯示：1秒鐘的衰減振蕩信號，該信號周期性地出現
讓我們感到詫異的是，我們這次再也檢測不到空氣流量計的周期性振蕩信號了。輸出信號有時是正常的，如信號軌跡前半秒的信號電壓為1.3V——但是發動機怠速運轉幾秒后便熄火了。而有時輸出信號的波形就像下圖所示。
帶有干擾的振蕩信號
一旦我們連接上空氣流量計，發動機在怠速運轉時很快就熄火了。我們還是認為進氣系統存在真空泄露，但就是找不到泄露的地方。
讀取故障碼
我們讀取了ECU的數據流并發現了幾個故障碼：
16486 – 空氣流量計（G70）：信號電壓太低
P0102 - 35-10 - - - 間歇性故障
17522 – 氧（lambda） 傳感器； B1 S2：內部電阻太高
P1114 - 35-00 - -
17545 - 燃油修整: 岸 1 (添加): 系統太濃
P1137 - 35-00 - -
17545 – 噴油修正: 1級 (附加): 噴油過多
P1137 - 35-00 - -
17704 – 冷卻系統錯誤 (檢查水溫傳感器和節溫器)
P1296 - 35-10 - - -間歇性故障
16517 – 氧(Lambda)傳感器 B1 S1: 響應太慢
P0133 - 35-10 - - -間歇性故障
故障碼 P0102是人為斷開空氣流量計后產生的，因此我們可以忽略這個故障碼。故障碼 P1137表明發動機怠速運轉時存在真空泄露，其中燃油修正的“（附加）”表示附加修正，這表明發動機怠速不平穩。當電子控制單元使用附加修正時，就會控制噴油器的噴油時間變長或變短。有些故障（如真空泄露）會隨著發動機轉速的提高而變得不明顯。對于附加修正值，噴油時間的改變量都是一定的，改變量不受基本噴油時間的影響，這意味增加的空氣量也是一定的，因此我們仍然需要尋找真空泄露點。
發動機怠速運轉時，進氣歧管的真空度值為-0.6到-0.65 bar （穩定，沒有突變），并在發動機熄火后下降為0 bar。根據以往的經驗，進氣系統的真空泄露會使進氣歧管真空度產生波動或者跳躍——與振蕩的發動機怠速轉速一致——但我們的真空度讀數是穩定的，而且發動機在幾秒后便熄火了。
故障碼P0133 說明氧傳感器的響應速度較慢，這可能是由于傳感器長時間受到濃混合氣的影響（來自濃混合氣的積碳）。我們檢測了氧傳感器，發現其能正常工作，不過循環速率非常慢。
解決方法
當我們將發動機起動加濃系統的燃油噴入進氣歧管時，發動機的怠速轉速絲毫沒有提高！我們似乎找到了真空泄露的地方了。接著我們將手放在空氣流量計的前方，可是沒有感受到任何的空氣吸力（如果在發動機怠速時擋住進氣口，那么發動機通常會熄火）。沿著已有的線索進一步檢查，我們發現吸氣軟管（橡膠彎管）從渦輪增壓器那里脫落了，這就能解釋為什么連接上“失效”的空氣流量計后，發動機就會熄火。吸氣軟管的接頭位于渦輪增壓器下面較深的位置，很難接觸到。將破裂的軟管接頭臨時修復并連接上之前認為“失效”的空氣流量計，發動機怠速非常平穩，也不會熄火，這表明空氣流量計工作確實良好。
結論
- 我們得到了空氣流量計輸出信號的兩張波形圖，這兩張波形圖可以表明發動機系統存在空氣泄漏故障。它可以幫助我們在檢測不到故障碼時，更好的做出判斷。
- 對高級轎車的維護保養吝嗇并不是一件好事。橡膠軟管破裂的原因在于發動機油泄露故障沒有維修好（泄漏的機油來自渦輪增壓器油路）。而長時間斷開空氣流量計用車則會導致氧傳感器損壞。如果我們知道新的空氣流量計不能解決故障（我們做了一個錯誤的診斷），我們就能更快地確定故障的本質原因，也就不會損壞到氧傳感器了。
Pico 示波器的數據文件
下載本文特定波形的Pico數據文件
 波形1 (1.12 M)
波形 2 (1.12 M)
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