雪佛蘭科魯茲發動機故障燈亮

文/鄭州 劉勤中

故障現象

一輛雪佛蘭科魯茲轎車，VIN號為LSGPC52U89F…，裝配1.6L LDE發動機，采用DVVT(Dual Variable Valve Timing)即進排氣雙連續可變氣門正時技術，行駛里程38607km，報修項目為發動機故障燈亮。

故障診斷與排除

用GDS+MDI檢查，發動機控制模塊中有2個故障代碼：P000B 00排氣凸輪軸位置系統響應過慢；P0014 00排氣凸輪軸位置系統性能。

此車采用DVVT技術，是目前氣門可變正時技術中最高級的形式，通過提高進氣充量，最終提高發動機的扭矩和功率，并且具有內部廢氣再循環的功能，省去了EGR閥及其管路，降低了NOx的排放。

DVVT系統工作原理是進氣凸輪軸位置執行器和排氣凸輪軸位置執行器位于兩個凸輪軸皮帶輪中，由機油液壓驅動，以改變凸輪軸相對于曲軸的角度，進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥由發動機控制模塊 (ECM) 發送的脈寬調制信號控制， 用來控制從機油泵到凸輪軸位置執行器之間的兩個機油油道。 ECM通過曲軸位置傳感器、進氣凸輪軸位置傳感器和排氣凸輪軸位置傳感器監測凸輪軸位置的變化。發動機控制模塊通過電磁線圈的脈寬調制 (PWM)，來操作進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥。脈沖寬度調制占空比越高，凸輪軸正時的改變越大，提供給固定葉片提前側的機油壓力，將使凸輪軸順時針方向旋轉。凸輪軸的順時針運動將正時提前到最大值21°。當機油壓力施加到葉片的返回側時，凸輪軸將逆時針旋轉直到返回到0。

從進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥提前通道流向進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥殼體的機油，將壓力施加到凸輪軸位置執行器總成上葉輪的提前側。同時進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥的延遲通道打開，使機油壓力在葉輪的延遲側上降低。同時進行的兩個操作使葉輪順時針旋轉，從而提前凸輪軸提前正時。

當機油從進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥延遲通道流向進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥殼體時，機油壓力施加到葉輪的延遲側。 因為電磁閥提前通道打開，機油壓力會在葉輪提前側降低，凸輪軸位置延遲。發動機控制模塊也能指令進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥停止來自兩個通道的機油流動，以保持當前的凸輪軸位置。

發動機控制模塊持續地將進氣凸輪軸位置傳感器和排氣凸輪軸位置傳感器輸入與進氣凸輪軸位置執行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥輸入進行比較，以監測凸輪軸位置并檢測系統故障。

此車兩個故障診斷碼的設置條件是ECM檢測到實際凸輪軸位置與指令位置不匹配，可能的原因有：

(1)機油量不足或機油壓力不足導致凸輪軸位置執行器無法工作或響應時間過長；

(2)機油臟，雜質過多或加入了機械抗磨劑等堵塞了凸輪軸位置執行器的油道口細濾網，導致凸輪軸位置執行器動作時供油量不足，相應過慢；

(3)凸輪軸位置傳感器與凸輪軸上的信號輪間隙過大或傳感器本身及其線路故障；

(4)凸輪軸上的信號輪與凸輪軸過盈量過小，松脫錯位；

(5)發動機控制模塊內部損壞。

檢查機油油面正常；將汽缸蓋上的機油壓力測試孔螺栓擰下，連接機油壓力表檢查，怠速時機油壓力為300kPa，正常，維修手冊上的標準值是怠速時，機油壓力必須至少為130kPa；拆下凸輪軸位置執行器電磁閥檢查，濾網上只有幾個小黑點雜質，因為進排氣凸輪軸位置執行器電磁閥完全相同，為了判斷是否是排氣凸輪軸電磁閥損壞，將兩個電磁閥清洗后互換安裝，結果行駛了幾個小時以后，故障燈再次亮起，查看故障代碼仍是上述兩個排氣凸輪軸故障，說明執行器電磁閥的可能性不大，可能原因是線路或凸輪軸線號輪。

將氣門室蓋拆下，檢查凸輪軸信號輪并不松動；與另一臺車互換發動機線束、排氣凸輪軸、凸輪軸位置傳感器和ECM，行駛幾小時以后故障再次出現，綜合分析，可能是機油泵的泵油量在極端情況下，達不到凸輪軸位置執行器轉動時所需的機油油量，于是又更換一臺新的機油泵，但是1天以后故障燈再次亮起，故障排查工作陷入困境。重新整理思路，懷疑此車很可能因之前保養不及時，兩個凸輪軸位置執行器內部油泥過多，導致油道狹窄，執行器響應時間長，決定更換新的排氣凸輪軸位置執行器。

清洗潤滑系統，更換機油和機油濾清器，更換新的排氣凸輪軸位置執行器后，故障不再出現。由此分析進排氣凸輪軸位置執行器對機油壓力和機油供油量的要求不同，排氣凸輪軸位置執行器要求更高一些，不能通過簡單的互換來完全判斷凸輪軸位置執行器的好壞。

專家點評—李玉茂

本車記憶了有關可變排氣凸輪軸響應的兩個故障碼，作者在檢測之前對DVVT系統的作用、結構、工作原理及可能故障原因做了詳盡的分析。思路清晰后開始檢測：①測量汽缸蓋機油壓力；②互換凸輪軸位置執行器電磁閥；③檢查凸輪軸信號輪；④換發動機線束；⑤換排氣凸輪軸及位置傳感器；⑥換ECM；⑦換機油泵；⑧清洗潤滑系；⑨換機油及機濾；⑩換排氣凸輪軸位置執行器，故障燈不再報警。得出結論：該車對排氣凸輪軸位置執行器要求極高，響應稍慢就會記憶故障碼。

元件故障碼可以分為兩類：一類是與電腦有導線連接的電子、電器元件，另一類是與電腦沒有導線連接的機械、液壓、氣動等部件。對于后者當出現問題電腦通過相關傳感器信號分析而得知，例如本案例電腦通過凸輪軸位置傳感器信號，計算得出凸輪軸位置執行器響應過慢。另外，元件故障碼可以是該元件(部件)本身故障，也可以是該元件以外的其它元件、部件、線路或電腦故障，而本案例恰恰就是該部件本身故障。