汽车发动机故障分析详解(第2版)
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四、故障实例

1.日产骊威车发动机无法起动

故障现象:一辆东风日产骊威车,累计行驶了约4万km,此车搭载自动变速器,配置智能钥匙。在起动时只点一次火,便再也无法点火。

故障诊断及排除:接车后首先用日产专用检测仪检查,无故障码存储。燃油泵工作正常,拆下火花塞后发现车辆起动时1缸、2缸、3缸火花塞只跳一次火,而4缸火花塞不跳火。用试灯检查点火线圈电源线及搭铁线,均正常。信号线端子1到发动机ECU的端子21之间线路导通,搭铁线和电源线无短路现象。检查发动机ECU的搭铁情况,正常。将4缸的点火线圈和火花塞装到其他缸上进行点火试验,结果表明4缸的点火线圈和火花塞工作正常。分别检查其他三个缸的电源线和搭铁线,均正常;信号线分别到发动机ECU的端子17、端子18和端子22的导线均导通,且无与搭铁和电源短路的情况,可以确定发动机ECU的输出部分的线路正常。

接着检查发动机ECU的输入部分。检查曲轴和凸轮轴位置传感器电源为5V,搭铁线正常,信号线与发动机ECU均导通。更换曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器均未解决问题,怀疑发动机ECU本身有问题,抱着试试看的心理更换了一块发动机ECU,故障依旧。检查发动机正时也正常,虽然此车配有发动机防盗系统,但是防盗系统要是起作用了,防盗指示灯会常亮,起动机也不会转动,况且更换发动机ECU时已经重新匹配了防盗系统,维修至此陷入僵局。

发动机是根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号来控制点火的。接上示波器,查看曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形,如图1-44所示,图中下方的是凸轮轴传感器信号波形,上方的是曲轴位置传感器信号波形。

分析图1-42可知,凸轮轴位置传感器信号波形不对,故障车发动机的做功顺序为1-3-4-2,可图中显示的发动机做功顺序是1-2-4-2,由此推断信号盘上指示3缸位置的那部分有损坏。再次拆开气门室盖,检查发现信号盘果然有损坏(图1-43)。更换信号盘后,发动机顺利起动,故障排除。

图1-42 故障车曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形(截屏)

图1-43 损坏的凸轮轴位置传感器信号盘

2.雪佛兰科鲁兹发动机不能起动

车型:2011款雪佛兰科鲁兹,配置1.6LLDE发动机、D16五速手动变速器。

行驶里程:18735km。

故障现象:发动机不能着车。

故障诊断:此车系外出救援车辆。客户报修自己车出了事故就再也不能着车了。笔者便带上必要的工具设备外出救援。到达现场后才发现所谓事故只是左前翼子板处被另一辆车碰了拳头大的一个坑。转动点火钥匙试图着车,发现起动机转动有力,就是没有着车迹象。像是没油或者没点火。拔掉燃油导轨处燃油管,再次试图着车,发现有燃油喷出。由于是笔式点火系统,外出救援条件有限,先不做试火。那是不是由于事故碰撞导致发动机控制线路连接器出现虚接而不能着车呢?离左前翼子板最近的就是发动机舱下的熔丝继电器盒,将继电器盒拆下,检查各插接器针脚,未见异常。重新安装上熔丝继电器盒,仍旧不能着车。连接GDS+MDI,进入发动机控制模块数据流,在打车时观察发动机转速,发现在200r/min左右,属于正常范围,这说明曲轴位置传感器及线路无故障。读取发动机故障码,有P2176(未读入节气门最低位置),故障状态为当前。那怎样才能读入节气门最低位置呢?据说是用GDS的特殊功能将节气门从零开度至全开动作一遍就能完成最低位置的读入。接下来便执行节气门位置最低点的读入,但在读入的过程中发现节气门位置一直在零开度没有变化。感觉像是节气门体或是其控制线路出了问题,但回头一想,节气门体或其线路有故障一般会伴有两个或两个以上和节气门体有关的故障码产生。那是不是节气门体脏污发卡致其不能动作了呢?拆开进气软管,发现节气门体上是有一层积炭。用手扳动节气门体后再打车,结果顺利着车。这时再看发动机控制模块故障码,没有了P2176,但又有一个P2108(节气门传感器性能),故障状态为历史。将车开回厂清洗节气门后,试车,再没有和节气门有关的故障码出现。

故障总结:发动机控制模块判断驾驶人的驾驶意图,并计算节气门的响应量,通过向节气门执行器电动机提供脉宽调制电压,实现节气门的定位,同时,发动机控制模块还用其内部的两个处理器监测节气门位置数据,两个处理器还互相监测彼此的数据,以确认所显示的节气门位置是否正确。当所指示的节气门位置与期望的节气门位置不一致0.3s以上时会设置P2108;当所指示的节气门位置与所期望的节气门位置之差大于标准值,并且持续1.5s以上时则设置P2176。也可以这样理解,当节气门处积炭致节气门轻微发卡,会设置P2108,当积炭过多,致节气门发卡严重甚至卡死时则会设置P2176。图1-44所示是在点火开关打开→着车→怠速→熄火操作后发动机转速和节气门开度变化图。

图1-44 发动机转速和节气门开度变化图

由图可见,在点火开关打开前,节气门开度维持在7%的初始位置,当点火开关打开时一度开到15%,随后降至7%,此过程用以读入节气门位置最小值、初始位置和弹簧状态等信息。当着车后从7%很快又降至4%,接着在1%和2%之间维持怠速状态,当熄火发动机停止转动后,节气门开度又回到7%。此车在故障排除前节气门被卡在0开度不动,在打开点火开关时不能动作到预期的7%、15%等位置,设置了P2176。当用手解除了节气门卡死现象后由于还存在积炭且节气门还有轻微发卡现象又设置了P2108。