2014年長安福特翼虎更換水泵后發動機無法啟動

◆文/北京 李云龍

故障現象

一輛2014年生產的長安福特翼虎，配備1.6T EcoBoost型發動機、6速F35型自動變速器和智能四驅系統，行駛里程為64 410km。該車因水泵異響，在我店內更換完水泵后發動機無法啟動。

故障診斷與排除

該車因水泵異響進店維修，技師正常更換水泵后，準備啟動車輛以便試車，發現啟動機能正常運轉，但發動機無法啟動。由于該車更換水泵時需要拆掉正時皮帶，技師認為可能是正時沒調好，就重新校正了一遍正時，但發動機依舊無法啟動，于是向筆者求助。

圖1 福特車系的正時系統結構示意圖

福特車系的配氣正時系統比較特殊，為此有必要先簡單介紹一下該車的正時系統(圖1)。福特車系的正時系統沒有標記點，都是依靠專用工具來校對鎖止。對于不同車型不同排量的發動機，需要用到的專用工具外形可能不同，但校正方式都大同小異。對故障車型進行正時系統校正時需要用到曲軸鎖止工具、凸輪軸鎖止工具、可變正時VCT執行器鎖止工具和曲軸皮帶輪鎖止工具(圖2)。使用專用工具時，只要正確鎖止固定，然后直接鎖緊螺母即可。

圖2 故障車型正時系統校正專用工具

福特的正時系統還有一個顯著的特點就是正時齒輪與曲軸之間沒有花鍵，正時齒輪的固定是靠曲軸皮帶輪固定的，而曲軸皮帶輪與曲軸之間也沒有花鍵。曲軸皮帶輪一般集成了CKP傳感器的信號盤，它與CKP的相對位置是固定的。當然，福特車系有些車型的CKP傳感器是安裝在飛輪上的，對曲軸皮帶輪的位置也就沒有明確的要求，所以在鎖緊曲軸大螺母的時候，很容易導致正時齒輪或者曲軸皮帶輪出現位移的情況，即使是4S店的技師，如果經驗不足或稍不注意，也很容易在這里出錯。

具體到故障車，筆者第一時間想到的也是正時問題，重新檢查校對了正時，發現沒有任何問題。嘗試啟動該車發動機，啟動機運轉有力，而且缸壓也感覺正常，但發動機沒有任何啟動的跡象。進一步檢查，發現進行啟動操作時，發動機噴油系統不噴油，點火系統不點火。由此可見，發動機不啟動的故障原因很可能是電控系統存在問題，同時基本可以排除正時系統存在故障的可能。

連接專用診斷儀IDS，發現系統內存有故障碼P0320(點火或分電器發動機轉速輸入)，由于軟件漢化問題，單從字面很難理解故障碼的確切含義。從福特技術網站上查詢得知，導致此故障碼產生的條件為CKP信號失準或CMP信號不匹配。可能的故障原因(圖3)很多，但總結起來大概有以下三個方面的原因：①線路出現斷路、短路或腐蝕；②CKP傳感器安裝不正確或本身損壞；③后加裝或改裝的大功率用電器信號干擾。

圖3 福特技術網站上給出的出現故障碼P0320的可能原因

圖4 故障車型CKP傳感器相關電路圖

接下來，筆者用專用診斷儀IDS讀取PCM的數據流，啟動操作時發動機的轉速在300r/min左右，完全正常。為什么轉速信號正常而發動機完全沒有啟動的跡象？按照經驗，如果是因為轉速信號異常導致發動機無法啟動，一般在數據流里看不到發動機轉速數據；如果發動機轉速信號不穩定一般只會導致啟動困難、突然熄火或發動機運轉不平穩，但不至于毫無啟動跡象。另外，更換水泵只是拆下了正時皮帶，而CKP傳感器和曲軸皮帶輪均未觸及。

帶著疑惑繼續按照維修手冊定點測試查起。此款發動機采用的是霍爾式CKP傳感器，信號盤共有36個輪齒，一個缺齒用來判定曲軸位置。CKP傳感器的相關電路(圖4)也比較簡單，1號針腳為PCM模塊提供的5V基準電壓、2號腳由PCM提供接地、3號腳為信號線。

考慮到更換水泵時可能會有防凍液漏到CKP傳感器上，為保險起見，首先替換上測試用的CKP傳感器，同時清理了線束插頭，并反復確認了曲軸皮帶輪的位置和外觀無異常，但該車發動機依舊無法啟動。逐個檢測傳感器線路，一邊晃動線束一邊檢測，傳感器1、2、3號腳分別到PCM的8、11、53號腳的連接良好，無對地短路或相互短路的現象。通過定點測試，最后的引導結果還是更換CKP傳感器。由于當時筆者也沒有任何頭緒，無奈之下只好對PCM模塊也進行了替換測試，但故障依舊，故障車發動機絲毫沒有啟動的跡象。

難道是電磁干擾？可是該車在進店之前，除了水泵異響外，別的方面沒有任何異常，因此基本可以排除電磁干擾的可能。此時維修陷入困境，筆者只好重新整理診斷思路。

PCM一直能檢測到CKP的信號，但這個信號的質量如何？此時筆者想到了“波形”。用福特專用的VMM直接檢測CKP的信號波形(圖5)，此時真相大白。故障車的CKP信號波形除了一個正常的判缸信號缺齒之外，又多了一個額外的缺齒，造成系統無法判定一缸上止點，發動機電控系統發出了停止噴油和停止點火的信號。正常情況下，CKP的信號波形如圖6所示。

圖5 故障車異常的CKP信號波形

圖6 故障車型正常的CKP信號波形

圖7 故障車皮帶輪上的磕碰痕跡

拆下曲軸皮帶輪仔細觀察，發現皮帶輪上有一個很小的磕碰痕跡(圖7)，詢問技師得知，在更換水泵時曾經有一個螺絲掉到皮帶輪上面，并用磁力棒吸取該螺絲。為此，筆者推測可能是磁力棒的磁性對信號盤造成了損傷。訂購新的曲軸皮帶輪，到貨后裝車，發動機順利啟動，該車故障被徹底排除。

維修小結

本故障案例中，由于技師操作不當導致故障出的比較蹊蹺。筆者在診斷過程中受經驗的禁錮，維修邏輯比較混亂，走了許多彎路。起初一直認定是正時問題，耗費了大量精力，后來又轉到轉速信號，但忽略了判缸信號，致使一直在胡亂替換配件。汽車技術在革新，相關知識也需要及時更新，不能用老經驗處理新問題。遇到疑難故障時，要及時跳出過往的經驗，本著懷疑一切的態度重新審視問題。按照控制邏輯進行嚴謹的推理判斷，問題才能迎刃而解。

專家點評

高惠民

讀過本篇案例，應該給作者一個贊。文章可稱是撰寫故障案例的范文。該故障在實際的維修作業中時有遇到，有的維修技師或許會問，作者在開始不是也走了誤診的彎路嗎？但是，我認為檢查配氣正時是該故障診斷過程中必須要做的，目的是對做到一次性修復有把握。然后，作者在確認配氣正時正確的情況下，轉入故障碼診斷，分析了故障碼產生的條件與產生故障碼的可能原因，并進行了相關部位的檢測，最終發現曲軸位置傳感器信號盤損壞導致發動機在更換水泵后無法啟動的故障真因。

在本案例的診斷過程中，示波器起了很大的作用。曲軸位置傳感器有兩個功能：檢測發動機轉速；感知發動機運轉中活塞在上止點的位置(信號盤上寬的缺口)。需要說明的是，發動機ECU對這個寬的缺口信號只能判斷是同位汽缸活塞的上止點，而無法判定具體是哪個汽缸活塞在壓縮上止點的位置，因此，發動機ECU必須借助凸輪軸位置傳感器信號來輔助判斷活塞壓縮上止點的位置，從而觸發噴油和點火時刻。如果曲軸位置傳感器信號或凸輪軸位置傳感器信號有問題，都會造成發動機不點火、不噴油。因此，我們在懷疑曲軸位置傳感器故障時，不要忘了檢測曲軸位置傳感器信號盤是否完好。