惠州商貿旅游高級職業技術學校(516007) 蔡元兵
雪鐵龍凱旋車怠速不穩
惠州商貿旅游高級職業技術學校(516007) 蔡元兵
故障現象 一輛行駛里程約為9萬km的2008年11月出廠的東風雪鐵龍凱旋轎車(配備2.0 L EW10A發動機),因氣缸墊漏水在一家修理廠更換過氣缸墊后,出現怠速不穩(發動機轉速在700 r/min~1 300 r/min忽高忽低)的故障現象,熱車后不踩加速踏板發動機會自動熄火,但開著空調行駛會好一點,松開加速踏板后發動機沒有那么容易熄火,故障無法排除,修理工向筆者請求技術支持。
故障診斷 接車后,筆者拆開節氣門前段進氣管道,看到節氣門葉片自動地反復小幅度開、閉,根據維修經驗判該車電子節氣門已啟用降級模式運行。用故障診斷儀DiagBox檢測故障代碼,得到的故障代碼如圖1所示;讀取發動機系統運行數據(圖2),氧傳感器信號電壓在0.1 V~0.9 V跳動,CVVT電磁閥(故障診斷儀顯示參數為“凸輪軸移相電磁閥狀態”)顯示“激活”,然而“凸輪軸移相角度”卻一直是54.8°不變,對比正常車發動機運行參數,“凸輪軸移相角度”在怠速時是在3°~6°變化。
根據用DiagBox檢測的結果及相關部件、傳感器的結構原理,再結合該車更換過氣缸墊的情況分析,導致此故障最可能的原因是正時安裝錯位,其次是凸輪軸信號錯誤(“凸輪軸移相角度”一直是54.8°不變),CVVT調整只是執行器,應該不會導致凸輪軸信號錯誤,而故障代碼P0170應該是前2項造成的誤報(虛故障代碼)。
首先按照EW10A發動機維修工藝檢查正時調整情況。拆卸下正時帶,發現正時帶表面有輕微龜裂現象,查詢該車維修記錄,該車行駛約9萬km沒有更換正時帶的維修記錄(9萬km或6年更換1次,以先達到為準)。在征得車主同意后,更換新的正時帶、張緊輪、惰輪,按照EW10A發動機維修工藝重新調整正時帶及相關附件,用DiagBox對發動機進行初始化操作后試車,故障依舊。
接著按故障代碼P0341提示檢測凸輪軸信號。根據相關電路(圖3)斷開凸輪軸位置傳感器導線連接器3V GR檢查,導線連接器完好,未發現端子接觸不良現象;把點火開關置于ON位,用萬用表測量3V GR端子1的電壓,為5 V,正常;3V GR的端子3(發動機ECU控制搭鐵),正常;裝復導線連接器3V GR,起動車輛并怠速運行,測量3V GR的端子2的信號電壓,為5 V,正常;換上新的凸輪軸位置傳感器試車,故障依舊。將車輛熄火后斷開蓄電池負極,斷開發動機ECU導線連接器32V GR檢查,導線連接器外觀良好,未發現端子接觸不良現象,發動機ECU處的端子完好,未發現彎曲、斷腳或銹蝕現象;用萬用表測量3V GR端子1與32V GR端子B3、3V GR端子2與32V GR端子B2、3V GR端子3與32V GR端子C4之間導線,導通良好,相互之間絕緣良好,各導線對正、負極絕緣良好。拆卸凸輪軸位置傳感器檢查,外觀沒有缺損,也沒有鐵屑、油泥等干擾信號的物質;用游標卡尺從凸輪軸位置傳感器安裝孔處測量氣缸蓋外沿至凸輪軸信號齒之間的間隙,為11 mm(圖4),對比同款正常車輛,該間隙也是11 mm,說明凸輪軸位置傳感器的空氣間隙正常;拆卸進氣凸輪軸飾蓋罩,用扳手轉動曲軸檢查凸輪軸位置傳感器信號齒,未發現蹦齒、裂痕等損壞現象。
接著,按故障代碼P0011/P0012的提示檢查CVVT相關部件。起動車輛,斷開CVVT電磁閥導線連接器2V NR(圖3),用萬用表電壓擋測量2V NR端子1與2V NR端子2之間的電壓,為12 V,說明發動機ECU的32V NR端子H1給CVVT電磁閥的2V NR端子2的供電正常,發動機ECU的32V NR端子G3搭鐵正常,CVVT電磁閥和發動機ECU之間的連接線束導通正常;檢查CVVT電磁閥安裝座孔,未發磨損現象;換上新的CVVT電磁閥后試車,故障依舊。用機油壓力表檢測機油壓力,為490 kPa(維修手冊規定的正常值為150 kPa~510 kPa),正常;拆檢凸輪軸相位調整器檢查,調整器定位銷及定位銷槽完好,調整器油壓開關閥均未發現異常現象;換上同款正常車的凸輪軸相位調整器后試車,故障依舊。故障診斷至此陷入了僵局,難道是線路虛接導致無法測量出正確數值?還是發動機ECU損壞而導致無法接收或無法發出正確的指令?筆者帶著疑問,依次換上同款正常車的發動機線束及發動機ECU、BSI、組合儀表等,移植遙控芯片,對發動機系統進行完整的初始化操作后,試車,故障依舊。
接著按故障代碼P0170檢查相關部件。因為發動機ECU、發動機線束都已更換測試過,因此說前氧傳感器線路及發動機ECU應該是正常的。檢查排氣管路,未發現泄漏現象;更換前氧傳感器后測試,無效果;用缸壓表檢測氣缸壓力,3個壓縮行程便能有1 200 kPa(正常應不低于1 100 kPa),且4個氣缸的氣缸壓力都一樣,正常;測量燃油壓力,為350 kPa;燃油品質也沒問題(因為客戶從送修更換氣缸墊前至今都沒加過油);相繼更換了點火線圈、火花塞、噴油器、進氣歧管、節氣門、曲軸箱通風管、活性炭罐電磁閥、曲軸位置傳感器,斷開空調壓縮機離合器電源、拆卸附件傳動帶(以防發電信號及空調壓縮機離合器電磁線圈的磁場干擾)等,試車,均無效果。
根據故障診斷儀DiagBox檢測到的故障代碼P0170、P0011、P0012、P0341來看,故障應該是出在與正時有關的部件上;從參數測量來看,只有“凸輪軸移相角”出現偏差最大,那么是凸輪軸移相角相關部件故障還是其他部件損壞而導致“凸輪軸移相角”參數出現偏差呢?帶著疑問用故障診斷儀DiagBox進入個性化參數測量,選中氧傳感器、CVVT、凸輪軸移相角等相關參數后起動車輛,然后逐個斷開各元件的導線連接器,在查看故障診斷儀顯示的“凸輪軸移相角”參數的變化情況,發現當斷開凸輪軸位置傳感器導線連接器時,“凸輪軸移相角”馬上變為-5°,且經過多次冷熱車測試都沒有再出現游車現象。之前,發動機ECU、發動機線束、凸輪軸位置傳感器都更換過,進行測試都還是一樣,只有進氣凸輪軸沒有更換過新件或替換正常車件進行測試,但是正時是正確的,進氣凸輪軸也檢查過,并沒有發現有什么異常的地方。難道真的是進氣凸輪軸本身有問題?因為沒有新的進氣凸輪軸配件,于是筆者就找了一輛同款車的進氣凸輪軸進行移植更換測試,當將2輛車的進氣凸輪軸拆卸下放在一起對比檢查時,馬上就發現故障車的進氣凸輪軸信號齒逆時針偏移了50°左右(圖5),把正常車的進氣凸輪軸安裝到故障車上后試車,故障排除,故障診斷儀DiagBox參數測量中的“凸輪軸移相角”參數也恢復正常,經過多次的冷熱車測試,故障均未再現。
故障排除 更換進氣凸輪軸。
故障總結 故障排除后,筆者通過查閱相關EW10A發動機維修資料,才知道EW10A發動機的曲軸位置傳感器是主信號,凸輪軸位置傳感器是判缸信號,當判缸信號出現誤差時,發動機ECU會以曲軸位置傳感器信號作為參考而在降級模式下工作,從而導致上述故障的發生。如圖6所示,當筆者將凸輪軸位置傳感器信號齒表面的油泥和積炭清洗干凈后發現,凸輪軸位置傳感器信號齒是通過一個定位槽壓配在進氣凸輪軸后端的,并且信號齒有被硬工具撬動過的痕跡。之前一直以為信號齒和凸輪軸是一體鑄成的,認為要么凸輪軸斷裂,要么信號齒崩裂,根本沒考慮過信號齒會有移位現象出現,這說明對車輛構造的了解不夠;故障診斷過程中對凸輪軸位置傳感器信號齒被撬動的痕跡也未能及時發現(故障件檢查不夠細心),從而導致故障診斷中走了不少彎路。另外,筆者分析認為,該車凸輪軸位置傳感器信號齒和凸輪軸采用過盈配合,一般情況下是不會發生信號齒位置改變的。該車凸輪軸位置傳感器信號齒位置之所以會發生改變,很可能是維修技術人員在校對正時時用相關工具撬動相關零部件造成的。該車進氣凸輪軸的前端有一個可以用扳手轉動的六方軸頸,在拆下正時齒輪后,如果需要轉動凸輪軸,只能通過這種方法進行,其他非正常的操作都可能產生不良后果,希望能引起廣大維修技術人員的注意。
2016-10-30)