2014年长安福特翼虎更换水泵后发动机无法启动

◆文/北京 李云龙

故障现象

一辆2014年生产的长安福特翼虎，配备1.6T EcoBoost型发动机、6速F35型自动变速器和智能四驱系统，行驶里程为64 410km。该车因水泵异响，在我店内更换完水泵后发动机无法启动。

故障诊断与排除

该车因水泵异响进店维修，技师正常更换水泵后，准备启动车辆以便试车，发现启动机能正常运转，但发动机无法启动。由于该车更换水泵时需要拆掉正时皮带，技师认为可能是正时没调好，就重新校正了一遍正时，但发动机依旧无法启动，于是向笔者求助。

图1 福特车系的正时系统结构示意图

福特车系的配气正时系统比较特殊，为此有必要先简单介绍一下该车的正时系统(图1)。福特车系的正时系统没有标记点，都是依靠专用工具来校对锁止。对于不同车型不同排量的发动机，需要用到的专用工具外形可能不同，但校正方式都大同小异。对故障车型进行正时系统校正时需要用到曲轴锁止工具、凸轮轴锁止工具、可变正时VCT执行器锁止工具和曲轴皮带轮锁止工具(图2)。使用专用工具时，只要正确锁止固定，然后直接锁紧螺母即可。

图2 故障车型正时系统校正专用工具

福特的正时系统还有一个显著的特点就是正时齿轮与曲轴之间没有花键，正时齿轮的固定是靠曲轴皮带轮固定的，而曲轴皮带轮与曲轴之间也没有花键。曲轴皮带轮一般集成了CKP传感器的信号盘，它与CKP的相对位置是固定的。当然，福特车系有些车型的CKP传感器是安装在飞轮上的，对曲轴皮带轮的位置也就没有明确的要求，所以在锁紧曲轴大螺母的时候，很容易导致正时齿轮或者曲轴皮带轮出现位移的情况，即使是4S店的技师，如果经验不足或稍不注意，也很容易在这里出错。

具体到故障车，笔者第一时间想到的也是正时问题，重新检查校对了正时，发现没有任何问题。尝试启动该车发动机，启动机运转有力，而且缸压也感觉正常，但发动机没有任何启动的迹象。进一步检查，发现进行启动操作时，发动机喷油系统不喷油，点火系统不点火。由此可见，发动机不启动的故障原因很可能是电控系统存在问题，同时基本可以排除正时系统存在故障的可能。

连接专用诊断仪IDS，发现系统内存有故障码P0320(点火或分电器发动机转速输入)，由于软件汉化问题，单从字面很难理解故障码的确切含义。从福特技术网站上查询得知，导致此故障码产生的条件为CKP信号失准或CMP信号不匹配。可能的故障原因(图3)很多，但总结起来大概有以下三个方面的原因：①线路出现断路、短路或腐蚀；②CKP传感器安装不正确或本身损坏；③后加装或改装的大功率用电器信号干扰。

图3 福特技术网站上给出的出现故障码P0320的可能原因

图4 故障车型CKP传感器相关电路图

接下来，笔者用专用诊断仪IDS读取PCM的数据流，启动操作时发动机的转速在300r/min左右，完全正常。为什么转速信号正常而发动机完全没有启动的迹象？按照经验，如果是因为转速信号异常导致发动机无法启动，一般在数据流里看不到发动机转速数据；如果发动机转速信号不稳定一般只会导致启动困难、突然熄火或发动机运转不平稳，但不至于毫无启动迹象。另外，更换水泵只是拆下了正时皮带，而CKP传感器和曲轴皮带轮均未触及。

带着疑惑继续按照维修手册定点测试查起。此款发动机采用的是霍尔式CKP传感器，信号盘共有36个轮齿，一个缺齿用来判定曲轴位置。CKP传感器的相关电路(图4)也比较简单，1号针脚为PCM模块提供的5V基准电压、2号脚由PCM提供接地、3号脚为信号线。

考虑到更换水泵时可能会有防冻液漏到CKP传感器上，为保险起见，首先替换上测试用的CKP传感器，同时清理了线束插头，并反复确认了曲轴皮带轮的位置和外观无异常，但该车发动机依旧无法启动。逐个检测传感器线路，一边晃动线束一边检测，传感器1、2、3号脚分别到PCM的8、11、53号脚的连接良好，无对地短路或相互短路的现象。通过定点测试，最后的引导结果还是更换CKP传感器。由于当时笔者也没有任何头绪，无奈之下只好对PCM模块也进行了替换测试，但故障依旧，故障车发动机丝毫没有启动的迹象。

难道是电磁干扰？可是该车在进店之前，除了水泵异响外，别的方面没有任何异常，因此基本可以排除电磁干扰的可能。此时维修陷入困境，笔者只好重新整理诊断思路。

PCM一直能检测到CKP的信号，但这个信号的质量如何？此时笔者想到了“波形”。用福特专用的VMM直接检测CKP的信号波形(图5)，此时真相大白。故障车的CKP信号波形除了一个正常的判缸信号缺齿之外，又多了一个额外的缺齿，造成系统无法判定一缸上止点，发动机电控系统发出了停止喷油和停止点火的信号。正常情况下，CKP的信号波形如图6所示。

图5 故障车异常的CKP信号波形

图6 故障车型正常的CKP信号波形

图7 故障车皮带轮上的磕碰痕迹

拆下曲轴皮带轮仔细观察，发现皮带轮上有一个很小的磕碰痕迹(图7)，询问技师得知，在更换水泵时曾经有一个螺丝掉到皮带轮上面，并用磁力棒吸取该螺丝。为此，笔者推测可能是磁力棒的磁性对信号盘造成了损伤。订购新的曲轴皮带轮，到货后装车，发动机顺利启动，该车故障被彻底排除。

维修小结

本故障案例中，由于技师操作不当导致故障出的比较蹊跷。笔者在诊断过程中受经验的禁锢，维修逻辑比较混乱，走了许多弯路。起初一直认定是正时问题，耗费了大量精力，后来又转到转速信号，但忽略了判缸信号，致使一直在胡乱替换配件。汽车技术在革新，相关知识也需要及时更新，不能用老经验处理新问题。遇到疑难故障时，要及时跳出过往的经验，本着怀疑一切的态度重新审视问题。按照控制逻辑进行严谨的推理判断，问题才能迎刃而解。

专家点评

高惠民

读过本篇案例，应该给作者一个赞。文章可称是撰写故障案例的范文。该故障在实际的维修作业中时有遇到，有的维修技师或许会问，作者在开始不是也走了误诊的弯路吗？但是，我认为检查配气正时是该故障诊断过程中必须要做的，目的是对做到一次性修复有把握。然后，作者在确认配气正时正确的情况下，转入故障码诊断，分析了故障码产生的条件与产生故障码的可能原因，并进行了相关部位的检测，最终发现曲轴位置传感器信号盘损坏导致发动机在更换水泵后无法启动的故障真因。

在本案例的诊断过程中，示波器起了很大的作用。曲轴位置传感器有两个功能：检测发动机转速；感知发动机运转中活塞在上止点的位置(信号盘上宽的缺口)。需要说明的是，发动机ECU对这个宽的缺口信号只能判断是同位汽缸活塞的上止点，而无法判定具体是哪个汽缸活塞在压缩上止点的位置，因此，发动机ECU必须借助凸轮轴位置传感器信号来辅助判断活塞压缩上止点的位置，从而触发喷油和点火时刻。如果曲轴位置传感器信号或凸轮轴位置传感器信号有问题，都会造成发动机不点火、不喷油。因此，我们在怀疑曲轴位置传感器故障时，不要忘了检测曲轴位置传感器信号盘是否完好。