故障现象：一辆2007年产四川丰田柯斯达客车，搭载2.7 L 2TR-FE型发动机，行驶里程7万km。用户反映该车发动机故障灯亮，经多方维修未能解决问题。

检查分析：维修人员检测发动机控制单元，故障码为P0171——混合气过稀。检查供油及点火系统，未见异常。

发动机控制单元通过氧传感器得到混合气偏稀的信息后，会自动增加喷油量以保持混合气的正确浓度。但当喷油的增加量超过正常喷油量的35%时，喷油控制系统的闭环控制状态便被断开，并产生混合气过稀的故障码。当前的控制状态表明，喷油控制系统中必然存在着某种因素使得混合气的空燃比出现失控。

首先采取简易方式进行故障诊断。替换空气流量计，结果故障依旧。检查空气滤清器，见其很新也很干净，无需更换。检查排气系统，排气气流畅通。更换空燃比传感器，混合气状态未见任何变化。接下来清除故障码，并进行数据分析。

图1 故障状态下的怠速数据

令发动机怠速运转，观察与混合气控制有关的数据（图1）。将怠速提高到2 131 r/min时，长、短期燃油修正量之和已经超过了35%。这时燃油控制虽然仍保持在闭环状态，但已经超过了转入开环控制的临界点。挂前进挡，让车辆加速行驶。当发动机转速达到1 057 r/min，负荷率达到56%时，燃油控制转入开环状态（图2），同时故障灯点亮。

图2 故障状态下加速行驶时的数据

观察发动机在怠速和部分负荷状态下的数据，发现它们有一个共同的异常现象——节气门前的空气压力偏低。在这两种情况下，节气门前的压力本应接近大气压，而此时却比大气压低了近30 kPa。该款发动机是根据节气门前的空气压力来对空气流量计的数据进行修正的。显然，如果节气门前的空气压力数据出现偏低错误，那么修正后的空气流量数据必然偏小，这是导致混合气稀的直接原因。那么，究竟是什么原因使得节气门前的空气压力数据出现错误呢？

图3 正常状态下的怠速数据

查看电路图，发现该车并未单独配备进气压力传感器。推测进气压力传感器应由空气流量及节气门开度计算得来。为证实这一点，将空气滤清器取下，以便敞开空气流量计前的进气通道，使传感器处的压力等于大气压。让发动机怠速运转，并使节气门开度与取下空气滤清器之前的数值接近。此时观察到节气门前的空气压力接近了大气压（图3），空气流量及怠速都明显增加，而且长、短期燃油修正量都接近了理想值。这说明问题出在空气滤清器上，是它给进气系统带来了额外的进气阻力，并使节气门前的空气压力数据出错。

图4 正常状态下加速行驶时的数据

故障排除：更换空气滤清器后试车。在车辆加速时，节气门前的空气压力没有明显降低（图4），说明新的空气滤清器工作完全正常。反复试车，确认故障彻底排除。

回顾总结：事后对两种空气滤清器进行了性能对比试验。试验发现，使用劣质空气滤清器时，车辆的油耗竟然增加了近25%。这一案例提醒维修人员，空气滤清器在发动机控制系统中的作用不可小视。（范道刚）