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雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

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故障现象:

一辆行驶里程约12万Km、搭载1.6 LDE型发动机的2011款雪佛兰科鲁兹轿车。该车发动机故障灯亮、且偶尔会自动熄火。

故障分析:

通过读取故障码和相关检查发现该车故障是由炭罐电磁阀工作异常所致。故障车的炭罐电磁阀即使在拔掉插头的情况下,也是导通的。燃油箱中的汽油经过炭罐和电磁阀到达发动机,使得混合气过浓,从而引发故障。排除该车故障需要更换电磁阀和浸满汽油的炭罐。

在检修过程中,客户还抱怨燃油表不准,但借助专用诊断仪没有读取到与燃油液位传感器相关的故障码。拆下燃油箱后,发现燃油箱和油泵变形严重。经过分析,燃油箱变形是由于炭罐电磁阀长期处于导通状态,无法起到控制燃油蒸汽量的作用,再加上炭罐的通风孔堵塞,导致油箱内存在比较大的真空度,从而引起燃油箱变形。

图1为炭罐电磁阀控制燃油蒸汽的原理图。正常情况下,燃油箱中的燃油蒸汽,会通过管路到达炭罐,炭罐中的活性炭会吸附并存储燃油蒸汽中的碳氢。也就是说燃油蒸汽被活性炭吸附过滤后再排到大气中,因此,理论上讲,燃油中的有害物质碳日C不会排放到大气中。由于炭罐中的活性炭吸附燃油蒸汽的能力是有限的,达到一定程度就会饱和,就无法继续吸附燃油蒸汽,所以炭罐不可能无限制地吸附,需要定期清除炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽。这样才能保证炭罐具有持续吸附作用。

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽,是通过“吹洗”方式进行清理的。当炭罐电磁阀打开时(图2),发动机的真空会到达炭罐,新鲜空气会在真空的作用下,进入炭罐,将活性炭吸附的燃油蒸汽 “携带”到发动机进气歧管,最终进入燃烧室燃烧掉。这就是炭罐的“吹洗”。通过这种方式,以确保炭罐中的活性炭具有持续吸附的能力。“吹洗”的强弱,是由ECM通过占空比PWM的方式来进行控制的。ECM控制炭罐电磁阀搭铁的占空比,占空比越大,电磁阀开度越大,通风量越大,“吹洗”作用越强。何时进行“吹洗”,以及“吹洗”的程度,都是由ECM通过计算而来。

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

正常情况下,炭罐电磁阀工作时,由于燃油蒸汽参与燃烧,相当于增加了额外的燃油,混合气会变浓。所以,炭罐电磁阀工作时,ECM会减小喷油嘴的喷油量。从数据上看,此时长期燃油调整值通常为“负值”。

如果炭罐的通气口堵塞(图3),会造成发动机的真空直接到达燃油箱,而油箱盖的平衡阀无法及时补充足够的大气,燃油箱内将产生较大的负压,轻则会造成异响,重则会造成燃油箱严重变形。与此同时,燃油泵也可能会因挤压而损坏、燃油表指示异常(图4),甚至发动机熄火等故障现象。

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

燃油蒸发控制系统(EVAP)的通风量是由ECM严格控制的。如果炭罐电磁阀故障,常通(不通电时密封不良)、通风量过大,会造成燃油箱吸瘪变形、异响,同时系统会存储“P0172燃油调整过浓(富化)”的故障码。如果电磁阀处于常通状态,且炭罐中没有储存的燃油蒸汽,系统将会存储“P0171燃油调整过稀(贫化)”的故障码。

另外,燃油箱还会有与炭罐相通“安全(通气)阀”(图5)。正常情况下,此通气阀会允许燃油蒸汽通往炭罐,但在加满油时,通气阀会自动关闭,以防止燃油进入炭罐。当然,翻车时通气阀也会关闭,以防止燃油泄漏。也就是说,正常情况下,燃油箱上的通气阀在车辆处于任何状态时都会确保燃油不进入炭罐。车辆在不同状态时,燃油箱通气阀的工作原理图如图6所示。

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

在本案例中,故障车燃油箱和油泵变形严重,且汽油已经进入炭罐和进气歧管中,由此可见该车燃油箱上的安全通气阀应该也存在故障。如果该阀正常,当燃油液面上升时,通气阀会就会自动关闭,燃油不会进入炭罐。因此,要彻底排除该车的故障,还需要更换燃油箱和安全通气阀。否则,当加满油后,燃油箱内产生的压力还会使得燃油进入炭罐内,并再次引发同样的故障。

另外,炭罐中活性炭的吸附能力不是一成不变,不可能一直保持在最佳状态。随着车龄的增加,炭罐吸附能力逐渐下降,有的还会出现堵塞。也就是说,炭罐不是终生使用的,中途需要更换。根据笔者的维修经验,雪佛兰科鲁兹出现燃油箱异响故障时,故障原因除了炭罐堵塞外,还有可能是炭罐电磁阀出现常通。另外,需要注意的是,由于年款的不同,炭罐的通风装置会有所区别,具体的详见图7所示。

雪佛兰科鲁兹炭罐电磁阀故障偶尔会自动熄火

 

维修小结:故障诊断时,要从整个系统的角度出发,损坏的零件不一定就是故障点。只有对系统原理有了全面而正确的理解,才能正确分析故障原因,找到故障的真正根源,才能彻底排除故障,而不仅仅是更换掉损坏的零件。

 

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