案例1
一辆2007年产一汽马自达6 2.0 L轿车，搭载5速手/自一体式自动变速器， 行驶里程为3.1万 km。用户反映车辆在正常行驶过程中仪表板上的发动机故障警告灯点亮报警，但发动机怠速及加速性能未受影响，车辆行驶正常。用户称该车在15天前曾经进站维修过一次，当时维修人员将故障码清除后试车故障未再出现，便将车辆交付用户。但当车辆使用一段时间后，发动机故障警告灯再次点亮。
图1
接车后，笔者连接故障诊断义WDS对发动机控制系统进行检测，设备显示了故障码“P0420——三元催化反应效率低”。查阅维修手册可知，PCM监测前、后氧传感器的信号电压值，并计算其曲线＞0.5 V次数的比率，如果比率低于标准值5.5，则判定为三元催化反应器效率下降。导致该故障码出现的原因包括前氧传感器（图1）故障、后氧传感器故障（图2）、三元催化反应器损坏、PCM损坏及发动机工作状况不良。
图2
笔者决定首先检查前、后氧传感器。于是先利用故障诊断仪观察了发动机控制系统相关数据流（表1）。
表1
从以上数值变化情况看，氧传感器输出信号正常，可以确定发动机控制系统基本正常。之后笔者又检查了前、后氧传感器响应混合气的变化情况。人为加减油门，前氧传感器信号在3.35 mA～325μA之间变动，后氧传感器信号在0.5～0.7 V变化，反复3次测试，均变化一致。前、后氧传感器信号数值随混合气变化能够及时响应，表明其工作正常。
既然前、后氧传感器工作正常，那么会不会是三元催化反应器本身的问题呢？如果前氧传感器信号电压＞0.5V的次数与后氧＞0.5V的次数之比≥5.5，表明三元催化反应器工作正常。经过长时间观察后氧传感器的信号电压发现，在发动机怠速运转时，有时变化幅度比较平稳，保持在约0.2 V；偶尔也会在0.2～0.6 V变化，约持续10 s。正常情况下，后氧传感器的信号电压曲线较平直且低于0.2 V。根据对该车三元催化反应器的检查情况看，笔者初步判定三元催化反应器的转化效率差。为了进一步确定三元催化反应器工作是否正常，笔者决定利用发动机废气分析仪对发动机的废气排放进行检测。经利用5气体废气分析仪对发动机怠速工况时的废气排放进行检测，其数值如（表2）所示。
表2
根据测量结果可知，CO的排放量达到0.324 % ，表明三元催化反应器没有发挥作用。
随后笔者对三元催化反应器进行了检查。经仔细观察其外观，可以确定外部无损伤。为了确定三元催化反应器内部触媒的性能，笔者利用红外测温仪测量 了三元催化器进气口与排气口温度，几乎相等，可以确定三元催化反应器失效（对于该款车而言，正常车辆在发动机长时间怠速运转时，三元催化反应器的出口温度约为270 ℃，进口温度约为240 ℃）。
更换三元催化反应器后，再次利用废气分析仪对发动机废气排放进行检测，废气排放恢复正常，长时间监测后氧传感器信号，变化幅度正常，故障排除。
总结：此车的行驶里程较少，三元催化反应器却提前损坏，可以判定该车应该是长期添加劣质汽油，使得三元催化反应器早期“中毒”失效。在诊断该车的故障时，后氧传感器信号电压曲线的变化幅度不明显，因此还不足以确定三元催化反应器失效，这就需要借助其他辅助手段，如三元催化反应器前后温差值、废气排放值共同确诊。另外，对于新款车与老款车，PCM在监测三元催化反应器效率方面的工作原理基本相同,但也稍有区别。老款车前后氧传感器使用的是普通氧传感器，PCM监测前后氧传感器信号电压变化曲线＞0.5 V次数的比率，如果比率＞5.5，则认为三元催化反应器工作正常。新款车前氧传感器使用的是新型宽带氧传感器，PCM需要将电流信号转换成电压值进行监测。
案例2
一辆2003年产一汽马自达6 2.3 L轿车，装备4速手/自一体自动变速器，行驶里程为20万 km。用户反映该车发动机故障警告灯点亮报警，车辆行驶基本正常，只是有时加速排气管“突突”作响。此故障已经存在1个月了，之前在其他维修站检修过，但没有查出具体故障点。
根据该车的故障症状，笔者先对发动机进行了基本的外观检查。经仔细观察，未发现相关真空管、线束插头脱落，发动机运转平稳，原地加速正常，但发动机运转声音较大。之后连接故障诊断仪对发动机控制系统进行检测，设备显示故障码“P0012——实际气门正时延迟”。查阅维修手册可知，当发动机转速低于4 000 r/min且在正常工作温度下时，如果实际的气门正时比目标正时延迟超过5 °，延迟时间超过5 s，PCM便会判定可变气门正时系统存在故障。笔者随后又利用故障诊断仪读取了发动机控制系统的相关数据（表3）。
表3
经过对观察到的数据流进行分析，笔者怀疑发动机可变气门正时系统的确存在气门正时延迟的现象。
根据我们维修该系列轿车的经验判定，一般导致该车出现此种故障的可能原因包括可变气门正时执行器故障——卡滞、OCV阀（图3）卡滞、PCM与OCV阀之间线路故障及PCM故障。
图3
我们决定首先检测OCV阀及其相关线束。根据相关电路图可知，W线色针脚与主继电器连接，电源电压为12V（正常）；BR\Y线色针脚与PCM-2E针脚导通，测量结果也没有问题。笔者利用万用表测量了OCV阀插头。笔者使用主动测试功能测量OCV阀时，打开气门室上盖,拆下OCV阀,打开点火开关进入资料记录器
图4
选中“VTDUTY1” （进气凸轮轴指令循环信号）调整信号输出（12.5%～96.5%）之间变化，随之可以看到OCV阀中间阀芯随之变动。检查结果说明OCV阀动作良好。
图5
在完成上述检查后，笔者反复转动曲轴2圈后检查执行器上的标记，发现标记已经错位（图4、图5）。经拆下测试后，向油孔内吹入压缩气，执行机构没有动作（正常应为对油孔吹入压缩空气，执行机构可以动作到最大延迟位置或最大提前位置）。更换可变气门执行器，由于执行器已卡滞，导致气门正时超差。于是笔者便对执行器进行了更换，并重新校对正时。着车后观察数据流发现，目标值0°、实际值0°、冷却液温度为98 ℃及发动机转速为710 r/min。从发动机怠速运转上看，系统一切正常。对可变执行器主动测试时，当输出信号达到90%时，可变气门正时目标值与差值丝毫不变化，怠速依然平稳。正常情况：当调整信号达到60%时以上时，发动机转速下降，抖动明显直至熄火。
那么会不会是执行器卡滞呢？但以上因素均已排除，OCV阀只要动作，压力油应注入执行器中，难道油道堵塞？（在发动机前盖中有滤油网，作用是防止杂质进入执行器中）这种情况非常少见。使用压缩空气清洁，可以确认油道通畅。
润滑油路径：机油泵→主油道→链条张紧器→前盖油道→缸盖→OCV阀→执行器。
在保证安全的前提下：起动发动机（不点火）。正常情况下，可以看到缸盖油孔出油。此车起动时油孔出油极少，由此怀疑油压不足连接油压表，正常温度下测量值为0.35 MPa(3 000 r/min)、正常值应为0.4～0.6 MPa(3 000 r/min)，显然，机油压力低于标准值，说明可变正时系统正常。无足够的压力油提供，致使执行器不动作。根据我们维修该车的经验，当机油压力低时，有可能是机油泵受损。一旦润滑系统出现泄油情况，会导致主轴承磨损。
经过分析和检查，未发现有明显轴瓦过度磨损现象，此车保养正常，首先更换机油泵，再次测量机油压力值达到标准，对执行器做主动测试，一切正常。
总结：此车机油压力较低，但没有达到报警的程度，在分析和检查时有些疏忽。
(黄森)
