福田486發動機熱車起動困難

江蘇省國家保密工作局 胡遠仙

福田486發動機熱車起動困難

江蘇省國家保密工作局 胡遠仙

故障現象 近段時間在南京地區，發現多輛裝配486發動機的福田風景車及蒙派克車出現了沒有規律的熱車起動困難問題，這些車在故障出現時往往需要進行多次起動才能起動著機，且起動時間均較長。

故障診斷 由于該故障不是發生在一輛車上，多輛車都出現了相同的故障現象，因此分析認為該故障應該是此類車型的通病。對出現上述故障的車輛讀取故障代碼，沒有故障代碼存儲；在起動著機的狀態下檢測燃油壓力，燃油壓力約為350 kPa，加速時燃油壓力可以達到400 kPa左右，將發動機熄火后燃油壓力可以保持在300 kPa左右，這說明燃油壓力正常；測量氣缸壓力，各缸氣缸壓力均在1 000 kPa～1 100 kPa，且各缸氣缸壓力的差值較小，屬于正常范圍；檢查曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的安裝間隙，均在0.2 mm～0.4 mm，正常；檢查可變正時電子調節閥（OCV），運行自如無卡滯，正常。根據上述檢測結果可知，出現上述故障的車輛發動機機械部分是正常的。考慮到造成熱車起動困難的故障和溫度有關，也有可能和起動時的轉速信號有關系，因此決定檢查發動機冷卻液溫度傳感器、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器。檢測發動機冷卻液溫度傳感器，其阻值變化正常，溫度上升，阻值下降，未出現異常和偏差；在熱車起動困難故障發生的同時，用故障檢測儀讀取發動機系統的動態數據流，發現轉速信號有瞬間丟失的情況。福田486發動機的凸輪軸位置傳感器采用霍爾式，曲軸位置傳感器采用磁感式。分析認為當曲軸位置傳感器受到溫度或磁場的干擾時便有可能出現信號中斷的情況，此時ECU會利用凸輪軸位置傳感器的信號加以替代，一般情況下，ECU通過曲軸位置傳感器只需1個～2個工作周期就可捕獲轉速信號，而ECU通過凸輪軸位置傳感器則必須經過3個～4個工作周期才可以捕獲到轉速信號，在曲軸位置傳感器出現故障利用凸輪軸位置傳感器替代的情況下，ECU捕獲轉速信號會出現延遲，這樣ECU在輸出點火信號時也會出現延遲，從而導致發動機雖然可以起動和運行，但會出現起動困難或起動時間長的故障現象，并會使車輛的各項性能下降。按照上述分析，仔細檢查曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號傳輸線路，發現均是采用雙絞線傳輸模式，且其周圍有三元催化轉化器、點火線圈及分缸線。筆者認為，雙絞線傳輸模式雖然具有抗干擾性的優點，但缺點是受到周圍環境溫度和布置角度的影響后會降低信號傳輸效率，甚至造成信號丟失。由于該款發動機的三元催化轉化器距離信號傳輸線路及傳感器本身較近，會使得信號傳輸線路及傳感器本身的環境溫度升高。除此之外，點火線圈及分缸線也會對曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器的信號產生電磁干擾。

故障排除 根據上述分析，筆者對出現上述熱車起動困難故障的車輛采用了以下兩種修理方案。一是對曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的間隙進行調整，并用專用的線束導管對曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的線束進行包裝加護（圖1），以減少溫度及磁場對轉速信號的干擾；二是用專用線束及線束導管改變曲軸位置傳感器線束和凸輪軸位置傳感器線束的走向（圖2），縮短信號傳輸距離，徹底去除干擾。在與客戶耐心溝通后，用4輛有上述故障現象的車輛分別做了2個不同方法修理的嘗試。其中2輛車采用第1種修理方法，維修后經多次電話回訪，客戶反饋的信息是熱車起動困難的故障有明顯好轉，但是起動時間還是較長。另外2輛車采用了第2種修理方法，維修后電話跟蹤1個多月，客戶反映熱車起動困難機起動時間長的故障未再出現。由此可見，第2種維修方案是有效的。

圖1 用專用線束導管對線束進行包裝加護

圖2 改變線束的走向

故障總結 建議整車廠家在制造過程中采用專用抗阻尼線束及專用線束導管改變曲軸位置傳感器線束和凸輪軸位置傳感器線束的走向，避開傳感器信號在傳輸過程中受到溫度及磁場的干擾，使ECU能夠準確地采集到曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的同步信號，以便發動機能夠順利起動。在售后維修中，因受操作位置及空間的限制，解決上述問題還是比較困難的。

2017-03-27）