新福克斯报触媒系统效率低于临界值故障 !

故障车型：2014款新福克斯，搭载1.6LSigma发动机和DPS6干式双离合器自动变速器

行驶里程：1656km。

故障现象：车子在行驶中发动机故障灯常亮（如图1所示）。

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图1 仪表显示情况

故障诊断：首先启动车子，发动机故障灯常亮，故障确实存在。用福特专用诊断仪IDS读取故障码为：P0430，触媒系统效率低于临界值（第2排）

由故障码的含义分析可知，造成发动机故障灯点亮的原因有以下几种可能：

（1）三元催化器系统本身效率低于临界值；

（2）氧传感器故障（氧传感不能真实反映废气中氧的浓度）；

（3）氧传感器到发动机控制单元板PCM的线路故障；

（4）发动机控制单元板PCM 故障。

三元催化转换器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可以将汽车排出的CO、HC、NOx 等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC 和NOx 三种气体的活性，促使其进行一定的氧化- 还原化学反应，其中CO 在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC 化合物在高温下氧化成水和二氧化碳；NOx 还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。现在许多发动机燃油反馈控制系统中，都安装了两个氧传感器，分别装在TWC 的反应前、后端，这种结构在装有OBD- Ⅱ代系统的汽车上，可以有效地监测TWC 的性能。OBD- Ⅱ诊断系统改进了TWC 的随车监视系统，安装在TWC 后端的氧传感器电压的波动要比安装在TWC 前端的氧传感器电压波动小得多，基本维持在0.65 ～ 0.8V左右，呈一条平直的直线。这是因为运行正常的TWC 转化CO 和HC 是需要消耗废气中的氧气的，当TWC 损坏或是中毒后，其转化效率基本丧失，使得TWC 前、后端的氧气浓度基本一致，此时，前、后氧传感器信号的电压波形和波动范围趋于一致，当出现此种情况时就需要更换TWC 总成。

此款发动机配有两个三元催化转换器，即1、2 缸共用一个三元催化转换器，3、4 缸共用一个三元催化转换器，所以此款发动机配有4 个氧传感器（如图3 所示）。

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图3 氧传感器位置为了确认具体的故障部件，用IDS进发动机控制单元板PCM 读取第一排、第二排的前、后氧传感器的数据流波形图（如图4 所示）。

​ 图4 数据流波形图

反复的加、减油门，4 个氧传感器的数据都会发生相应的变化，这说明氧传感器本身和线路都是正常的，而第二排前、后氧传感器信号的电压波形和波动范围趋于一致。由此可以判断出故障的具体部件是第二排的三元催化转化器失效。拆下前、后氧传感器检查并观察三元催化转换器内部，如图5、如图6所示。

​ 图5 氧传感器

从拆下的氧传感器和看到的三元催化转换器内部分析，氧传感器、三元催化转换器呈红褐色，很明显是锰中毒。现在国内的燃油普遍使用羟基锰（MMT）作为抗爆剂，直接造成燃油中锰元素含量大幅增加。锰化合物（MMT）中的锰元素经燃烧后，沉积在发动机火花塞和三元催化转化器内，造成火花塞失火，增加排放，降低发动机机械性能。同时锰元素沉积在催化器上，将导致催化转换器中毒、引起堵塞，起燃特性及稳态转化效率降低或丧失。到此故障原因已经基本查明，是由于车子使用了不达标的燃油引起的三元催化转换器中毒，催化转化效率丧失所致。更换新的三元催化转换器，读取氧传感器数据流，如图7 所示。从数据流可看出后排氧传感器的电压值基本维持在0.65 ～ 0.68V之间，呈一条直线状态，故障彻底排除。

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图7 正常的数据流波形图

故障总结：三元催化转换器中的催化剂对硫、铅、锰、磷、锌等元素非常敏感，硫、铅和锰来自于汽油，磷和锌来自于润滑油，这五种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面，使催化剂无法与废气接触，当达到一定量后就会引起催化转化效率降低或丧失，即所谓的“中毒”现象。看三元催化器，其表面有明显粉末，特别是靠发动机端，颜色不一定（油品仅是锰过高形成的锰中毒为褐色，但是也有硫中毒形成的黑色，硅化物形成的白色等）。一般情况下，因为中毒形成的粉末，会影响气流的通畅性，然后三元催化温度会升高，温度到达一定程度后（1200°左右，非发动机等正常工作温度），催化剂载体会破裂，慢慢就烧结了，气流更不通畅……恶性循环下去最终造成三元催化失效。TWC通常的使用寿命为8万千米左右。当车主使用的燃油不达标，极易引起TWC装置的中毒、胶化、堵塞、功能失效等，从而引起发动机的加速不良、怠速不稳、不易发动等，所以车主一定要使用达标的燃油。