南京中捷汽车销售服务有限公司 刘贵垒
故障现象一辆2015款路虎发现神行车,搭载2.0 L GTDi发动机,累计行驶里程约为9.3万km。车主反映,发动机起动困难,有时需要起动3次以上才能着机,且组合仪表上的发动机故障灯点亮。
故障诊断接车后首先试车验证故障现象。接通点火开关,起动发动机,发动机有着机迹象,但瞬间又熄火了,试着在起动发动机过程中来回踩、松加速踏板,发动机能够勉强着机,此时,发动机怠速转速很低,组合仪表上的发动机故障灯点亮。在发动机运转过程中,有时会传出“嘎啦”一声异响,踩下加速踏板,异响也随之加大。用故障检测仪进行检测,在发动机控制模块(PCM)内读取到的故障代码如图1所示。
图1 读得的故障代码(截屏)
对PCM内存储的故障代码进行分析,认为故障代码P0300-00、P0304-00的生成很可能是由故障代码P 0 011-71、P228F-85引起的,于是决定从故障代码P0011-71、P228F-85着手检查。查阅维修手册,存储故障代码P 0 011-71、P228F-85的可能原因及采取的措施见表1所列。根据故障代码P0011-71的提示,查阅相关电路(图2),断开进气可变凸轮轴正时电磁阀导线连接器C1E421DA,接通点火开关,用万用表测量进气可变凸轮轴正时电磁阀导线连接器C1E421DA端子1的电压,约为12.4 V;断开点火开关,断开PCM导线连接器C1E105A,测量进气可变凸轮轴正时电磁阀导线连接器C1E421DA端子1与PCM导线连接器C1E105A端子67之间控制线路的导通性,导通良好,且对电源、搭铁无短路故障。尝试更换一辆正常车的进气可变凸轮轴正时电磁阀后试车,上述故障现象依旧存在。将故障车的进气可变凸轮轴正时电磁阀调换至正常车上,试车,未发现任何异常。诊断至此,判断进气可变凸轮轴正时电磁阀及其控制线路正常。维修人员感觉有点不能理解,为什么故障代码提示检查进气可变凸轮轴正时电磁阀及其控制线路,但对上述部位进行检查却未发现任何问题?于是决定用故障检测仪读取进气可变凸轮轴正时电磁阀的占空比和进气凸轮轴实际位置值。
表1 故障代码P0011-71、P228F-85的相关指引
图2 进气可变凸轮轴正时电磁阀控制电路
连接故障检测仪,读取故障车怠速时的发动机数据流(图3),发现进气凸轮轴位置执行器占空比为8%,进气凸轮轴实际位置值为-42.6°;踩松加速踏板,发现进、排气凸轮轴位置执行器占空比能够变化,但进气凸轮轴实际位置值却始终保持在-42.3°不变,且排气凸轮轴实际位置值也没有变化。找来一辆正常车,读取怠速时的发动机数据流(图4),发现进气凸轮轴位置执行器占空比为8%,进气凸轮轴实际位置值为11°;踩松加速踏板,进、排气凸轮轴位置执行器占空比和进、排气凸轮轴实际位置值均能正常变化,进、排气凸轮轴执行器占空比最高能达到44.3%,进气凸轮轴实际位置最大提前值为-8.88°,排气凸轮轴实际位置最大延迟值约为25.5°。将上述测量的数据进行对比分析,得知故障车的进气凸轮轴实际位置过于提前,与故障代码P0011-71吻合。
图3 故障车怠速时的发动机数据流(截屏)
继续读取故障车的燃油油轨压力,怠速时的燃油油轨压力约为6.5 MPa,随着发动机转速上升燃油油轨压力减小。读取正常车的燃油油轨压力,怠速时的燃油油轨压力约为4.2 MPa,随着发动机转速上升燃油油轨压力增加。通过对上述测量到的数据进行比分析,初步判断故障车的燃油油轨压力存在异常,进而生成故障代码P228F-85,且推测燃油油轨压力异常很可能与进气凸轮轴实际位置异常有关。
图4 正常车怠速时的发动机数据流(截屏)
图5 故障车的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号波形(截屏)
为了进一步确定进气凸轮轴实际位置是否正常,用示波器分别测量故障车和正常车的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号波形(图5、图6),对比发现,故障车的进气凸轮轴提前了约9个曲轴信号齿,每个信号齿为6°,提前约54°。经过测算,用故障检测仪读取的故障车的进气凸轮轴实际位置值为-42.6°,正常车的进气凸轮轴实际位置值为11°,两者相加正好差不多为54°,说明进气凸轮轴实际位置的确处在提前位置。进一步拆卸发动机气门室盖检查,发现进气链轮损坏(图7)。拆解损坏的进气链轮,发现进气链轮卡滞在提前侧。
图6 正常车的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号波形(截屏)
图7 损坏的进气链轮
故障排除更换进气链轮,起动发动机,上述故障现象不再出现,至此,故障排除。
故障分析该车的故障案例其实很简单,主要的难点在于故障代码指引不准确,如果完全按照故障代码指引去检查,则很容易陷入维修困境之中,从而花费大量时间。需要提醒其他维修人员注意的是,当遇到此类故障案例时,如果根据故障代码的指引无法找到故障点,那么可以试着采用其他手段,比如读取控制单元数据流、测量传感器信号波形等。