馬福萍
(杭州技師學院,浙江 杭州 311500)
科魯茲自動擋1.6 L LDE發動機抖動故障排除
馬福萍
(杭州技師學院,浙江 杭州 311500)
2013年款雪佛蘭科魯茲自動擋1.6 L搭載LDE發動機,行駛里程78 925 km。車主反映出差回來以后,車輛加速無力,發動機有抖動現象,汽車上坡時尤為明顯。
將車開到學校汽車醫院進行測試。怠速檢查,發現發動機存在抖動現象;緩加速和急加速檢查,發動機依然抖動;打開空調加大負荷,發動機依然抖動,但不存在車主反映的明顯加重現象,初步確定故障為發動機工作不良。
根據修理經驗與維修手冊得知,發動機抖動的原因可能有:凸輪軸正時問題、燃油壓力低、噴油器霧化不良或者針閥腐蝕、堵塞導致噴油不良、氣缸壓力問題、點火線圈故障導致的點火不良或不點火、火花塞電極腐蝕與積炭導致跳火不良或不跳火等。
打開發動機艙進行外觀檢查,沒有發現有關插件松動或線束損壞的現象。進入駕駛室,觀察儀表板,發現發動機故障指示燈點亮(圖1),表明車輛存在故障碼,需要進一步確認故障碼類型。利用診斷儀X431讀取車輛信息,故障碼:P0300——檢測到發動機不點火。根據維修手冊,發動機控制模塊ECM結合有關信號可以確定缺火氣缸,同時設置該氣缸的故障診斷碼。讀取數據流里的不點火數據:氣缸缺火2缺火當前缺火計數器的值一直在不斷地跳動中,從2往上跳動,達到某一值后又從2開始跳動,如圖2所示,故將發動機抖動故障原因確定為第2缸工作不良。同時,將故障范圍縮小到2缸氣缸壓力問題、噴油器噴油不良、點火線圈損壞導致的點火不良或不點火、火花塞電極腐蝕或積炭導致的跳火不良或不跳火等幾方面。

圖1 故障燈點亮起

圖2 X431數據流頁面
利用診斷所得信息,結合故障的難易程度,按照維修手冊進行故障排除。
1)根據故障排除的難易順序,先從點火電路開始(圖3)。按照故障碼分析,該系統只出現了P0300故障碼而沒有出現P0302點火線圈初級電路故障碼,所以可以確定點火線圈初級電路正常,不需要去測量T8/E到K20發動機控制模塊的X2/47導通問題,故將故障重點確定到次級回路。取下點火線圈,拆卸2缸火花塞,發現其火花塞頂端生銹嚴重,進而進一步檢查與之連接的次級線圈彈簧情況,發現彈簧生銹。如圖4所示。

圖3 點火系統電路圖節選

圖4 銹蝕的火花塞和彈簧
2)簡單用沙皮紙處理次級線圈彈簧,更換新的火花塞并進行跳火試驗,確認新的火花塞跳火正常。安裝點火線圈與新的火花塞,起動車輛,車輛怠速運轉正常(此時歡欣鼓舞被“勝利沖昏頭腦”,反過來思考缺少加負荷試驗),利用診斷儀X431進行清碼處理,讀取故障碼顯示一切正常,讀取數據流無之前故障,上路進行試車。
3)上路試車時,打開空調或者上坡加速時發現發動機又開始抖動,過了一會故障燈再次亮起。困惑地將車輛開回汽車醫院進行診斷,讀取數據流后發現仍然是氣缸缺火2缺火當前缺火計數器的值不斷跳動。此時,想起之前處理的彈簧問題,因為銹蝕嚴重,考慮到會影響點火品質,所以更換新的次級線圈彈簧,起動車輛怠速正常,開啟空調加大負荷發現抖動開始出現,將2缸與3缸的火花塞互換,起動后發現故障現象依舊,可以排除火花塞原因。
4)用X431讀取故障碼,故障碼依舊是P0300——檢測到發動機不點火。因之前進行過跳火試驗,判定點火線圈與火花塞均正常,所以將故障范圍鎖定在噴油器上。查閱維修手冊,用二極管試燈測量2缸噴油器供電端子對搭鐵亮,表明噴油器供電正常;將二極管試燈表筆兩頭分別接到2缸噴油器的2個母端上;起動車輛進行動作測試,觀察試燈,正常閃爍(圖5),表明噴油器線路正常;測量噴油器元件電阻為14.6 Ω(圖6),在正常范圍內。
5)用X431讀取燃油系統數據,燃油壓力正常。
以上步驟表明噴油器的線路與元件正常,燃油導軌壓力正常,但是噴油嘴能否正常噴油仍需專業試驗臺測試。因汽車醫院內的設備條件限制,無法進行測試,先視為正常。

圖5 試燈正常閃爍

圖6 噴油器電阻測量

圖7 2缸氣缸壓力測試
6)進行缸壓測試,拔除所有噴油器插頭,拆出所有火花塞,起動起動機供發動機運轉(但不會工作),用氣缸壓力表測量2缸的氣缸壓力并讀取壓力值為8.1 bar(圖7),查閱相關資料的標準值判定為正常。
7)測量缸壓無果,此時維修人員將目光轉回點火與噴油系統,考慮到測試難易程度,維修人員從4S店調來同款點火線圈進行更換。起動發動機,打開空調系統,發動機運轉正常,并無故障碼,閱讀數據流正常。上路試車,在各種工況下發動機工作一切正常,故障排除。
本車故障為點火線圈損壞與火花塞生銹。當更換新的火花塞后進行試車,本以為故障已排除,但在大負荷工況下(打開空調或上坡)故障再次出現,導致此次排故陷入僵局。因為本車為多缸一體式點火系統,即4只氣缸的點火線圈為一體,維修人員不得不重新評估氣缸壓力、噴油系統與點火系統等問題。
故障中出現P0300故障碼,其工作原理需要重點說明:①發動機控制模塊ECM利用曲軸位置傳感器判定發動機何時出現缺火,再利用進、排氣凸輪軸位置傳感器判定哪只缸缺火。②ECM監測各個氣缸曲軸轉速的變化,就可以檢測到各氣缸是否缺火。③當缺火率過高,就會導致三元催化器過熱,甚至損壞,或當設置DTCP0300時,故障指示燈MIL將閃爍。④當ECM接收到點火線圈反饋線信號時,并進一步讀取數據流顯示2缸失火,則出現P0300故障碼外,還會存在P0302故障碼——點火線圈初級電路故障。
由于本案例發生在梅雨季節,當地連續下了半個多月的大雨,再加之車主出差半個月,一直將車停在地下車庫,車輛濕氣很重,致使火花塞生銹、點火線圈性能降低。點火線圈性能降低是本案排除過程中的難點,同時也是“怠速一切正常,加大負荷出現故障”的罪魁禍首。本次排故遵循從簡入繁、先易后難的思路,雖然這次排故中沒能一步到位找到點火系統的故障,但是在絕大多數的排故過程中具有實際應用價值。
(編輯凌 波)
U463.235
B
1003-8639(2017)08-0029-02
2017-07-14
馬福萍(1982-),講師,碩士,研究方向為汽車電氣、電子、車載網絡等,從事汽車專業教學工作。