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上海通用別克君威起動困難故障及其解析

http://www.twesms.com 2015年09月19日        

一輛2003年款別克君威轎車,搭載2.5L發(fā)動機(jī)。該車無論冷車還是熱車均會出現(xiàn)起動困難的現(xiàn)象。如果將點(diǎn)火開關(guān)保持在起動位置,使起動機(jī)長時間處于工作狀態(tài),并同時踩下加速踏板,大約30s后發(fā)動機(jī)才能勉強(qiáng)起動,起動后發(fā)動機(jī)工作正常。     車輛進(jìn)廠后,維修人員首先使用專用故障診斷儀Tech2查詢故障碼存儲。按照該車的VIN碼選擇生產(chǎn)年款和發(fā)動機(jī)代碼后進(jìn)入動力控制模塊PCM,結(jié)果Tech2與PCM之間無法通訊。拆開空氣濾清器總成可以看到PCM,拔下PCM上的插頭檢查各個接腳的連接情況,并沒有發(fā)現(xiàn)連接針腳有損壞或接觸不良的現(xiàn)象。重新連接PCM的插頭,再次用Tech2調(diào)取故障碼,此時Tech2能夠進(jìn)入PCM,但是沒有故障碼存儲。
    
    維修人員根據(jù)故障現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)判斷,該車的故障與怠速電機(jī)故障、節(jié)流閥體臟污,或混合氣過稀等原因引起的故障現(xiàn)象相似。進(jìn)一步分析,該車只是起動困難,起動后一切正常,因此排除了怠速電機(jī)存在故障的可能性。因?yàn)槿绻∷匐姍C(jī)存在故障,可能會引起起動困難,但是起動后還會出現(xiàn)怠速不正常的現(xiàn)象。經(jīng)檢查節(jié)流閥體也沒有故障,那么引起起動困難的原因不外乎燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)以及提供控制信號的傳感器,于是進(jìn)行了基本檢查。
   
    首先檢查燃油壓力。打開點(diǎn)火開關(guān)后汽油開始工作,2s后油壓表指示值上升到290Kpa,保壓15min后油壓表的指示值為288kpa,下降幅度在允許范圍內(nèi)。將點(diǎn)火開關(guān)保持在起動位置,使起動機(jī)長時間工作以強(qiáng)制發(fā)動機(jī)起動,觀察發(fā)動機(jī)怠速時的油壓值為295kpa,將油壓調(diào)節(jié)器的真空管拔掉,油壓上升至320kpa,符合油壓值為284~325kpa的范圍。
   
    因?yàn)槿加拖到y(tǒng)在各工況下的壓力值正常,所以燃油系統(tǒng)存在故障的可能性不大,于是維修人員對點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火控制模塊ICM以及高壓線等點(diǎn)火系統(tǒng)部件進(jìn)行了檢查。測量點(diǎn)火控制模塊ICM的點(diǎn)火正電壓接腳(粉紅色線)有12VV電壓,點(diǎn)火控制模塊ICM與動力系統(tǒng)控制模塊PCM之間的白色連接線導(dǎo)通,且PCM的ICM控制接腳處有5V的輸出電壓。進(jìn)行跳火試驗(yàn),每一缸的火花塞均能產(chǎn)生高強(qiáng)度的藍(lán)色火花,這說明點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障的可能性也不大。
   
    既然燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)都沒有問題,那么是什么原因?qū)е掳l(fā)動機(jī)起動困難呢?筆者認(rèn)為,既然強(qiáng)制起動后發(fā)動機(jī)工作正常,那么故障點(diǎn)應(yīng)該在產(chǎn)生發(fā)動機(jī)起動時所需信號的幾個傳感器的上。如果某些傳感器只是在發(fā)動機(jī)起動的過程中起作用,而在起動之后就不再參與工作或者這些傳感器傳送給PCM的信號只是作為一個參考信號,不再是必需的運(yùn)行信號,那么起這種作用的傳感器出現(xiàn)問題時就有可能導(dǎo)致該車的故障現(xiàn)象。因?yàn)槭抢錈彳嚲鶗霈F(xiàn)故障,因此可以排除水溫傳感器這類的傳感器,于是將檢查的重點(diǎn)放在了曲軸位置傳感器上。
   
    在檢查曲軸位置傳感器之前,有必要了解該車曲軸位置傳感器的控制過程。該車發(fā)動機(jī)有24X和7X兩個曲軸位置傳感器,24X曲軸位置傳感器(圖1)位于發(fā)動機(jī)右側(cè),曲軸端部的緩振平衡器的后面,它通過曲軸帶輪上的齒環(huán)采集曲軸的轉(zhuǎn)角信號。另一個7X曲軸位置傳感器位于發(fā)動機(jī)缸體后下方,排氣歧管下部。


    (1)曲軸帶輪的齒環(huán)上有24個均勻分布的缺口。

當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時,24X曲軸位置傳感器向PCM提供曲軸的位置,PCM將24X曲軸位置傳感器傳輸來的信號與7X曲軸位置傳感器以及由7X曲軸位置傳感器計算得出的3X曲軸位置信號進(jìn)行比較后,由PCM確定正確的噴油時刻、噴油脈寬以及點(diǎn)火時刻。如果24X曲軸位置傳感器采集到錯誤的曲軸轉(zhuǎn)角信號,PCM就不能發(fā)出正確的控制信號,從而造成起動困難。此時PCM會利用3X參考信號電路控制噴油和點(diǎn)火,發(fā)動絳鴝⒔霾捎?X參考信號和凸輪軸信號運(yùn)行。
    
    (2)24X曲軸位置傳感器在曲軸轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)能夠產(chǎn)生24個信號脈沖,因此被用于精確控制點(diǎn)火和噴油,在發(fā)動機(jī)起動的過程中以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于1600r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)起作用,而在轉(zhuǎn)速高于1600r/min時則不再參與工作。
   
    (3)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于1600r/min時,由7X曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號通過點(diǎn)火控制模塊ICM計算,得出的3X曲軸位置信號脈沖提供給PCM用于控制噴油和點(diǎn)火,3X曲軸傳感器脈沖信號在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1200~10000r/min的范圍內(nèi)起作用。7x曲軸位置傳感器是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件,如果該傳感器損壞,發(fā)動機(jī)將不能起動。
   
    通過上面所講的控制過程可以看出,24X曲軸位置傳感器只在發(fā)動機(jī)起動過程中和低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)起作用,而7X曲軸位置傳感器才是PCM控制噴油和點(diǎn)火的重要傳感器。筆者分析,該車的故障點(diǎn)應(yīng)該在起動過程中及發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速區(qū)域范圍時用到的一個曲軸位置傳感器上,即24X曲軸位置傳感器。長時間給起動機(jī)通電使發(fā)動機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn),并使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升至7X曲軸位置傳感器開始參與工作的轉(zhuǎn)速。7X曲軸位置傳感器參與工作后,PCM根據(jù)此信號對24X曲軸位置傳感器的錯誤信號進(jìn)行必要的修正,以更加精確地控制噴油和點(diǎn)火,所以在發(fā)動機(jī)起動后能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
   
    為了驗(yàn)證上面的分析,筆者使用Tech2進(jìn)入PCM進(jìn)行曲軸位置偏差學(xué)習(xí),當(dāng)檢測到24X曲軸位置傳感器時,TECH2上顯示“24X曲軸位置傳感器存在錯誤信號”,這應(yīng)該就是故障點(diǎn)了。拆下曲軸帶輪查看24X曲軸位置傳感器,發(fā)現(xiàn)上面有大量的油污,而曲軸帶輪的橡膠減振層已經(jīng)老化變形,曲軸帶輪上的齒環(huán)也有部分損壞的現(xiàn)象,這會導(dǎo)致24X曲軸位置傳感器傳送給PCM錯誤的曲軸位置信號,從而導(dǎo)致起動困難的故障。

 

    清潔24X曲軸位置傳感器,更換新的曲軸帶輪,并進(jìn)行曲軸位置偏差學(xué)習(xí)后,發(fā)動機(jī)可以順利起動,故障排除

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