2010 款雪佛蘭科魯茲車發(fā)動(dòng)機(jī)
故障燈異常點(diǎn)亮、加速無力
余姚東江名車專修廠葉正祥
故障現(xiàn)象
一輛2010款雪佛蘭科魯茲車,搭載LDE發(fā)動(dòng)機(jī),累計(jì)行駛里程約為15萬km。該車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)無明顯異常,但發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈長(zhǎng)亮,且加速無力。故障診斷
用故障檢測(cè)儀檢測(cè),發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)中存儲(chǔ)有3個(gè)故障代碼(圖1),分別為“P0016-00 曲軸位置-進(jìn)氣凸輪軸位置不合理”“P0017-00 曲軸位置-排氣凸輪軸位置不合理”“P0341-00 進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器性能”;清除故障代碼,故障代碼可以清除,但只要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),故障代碼P0016-00和P0017-00就會(huì)再次存儲(chǔ),由此推斷故障原因與發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)有關(guān)。圖1 ECM中存儲(chǔ)的故障代碼(截屏)
根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)可知,該款發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油路中的單向閥(圖2)容易受發(fā)動(dòng)機(jī)高溫影響而損壞,從而導(dǎo)致機(jī)油壓力不足,影響進(jìn)、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)執(zhí)行器的工作,此時(shí)ECM會(huì)存儲(chǔ)故障代碼P0016-00和P0017-00。于是用機(jī)油壓力表測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)、怠速時(shí)的機(jī)油壓力,約為180 kPa(圖3),高于130 kPa,機(jī)油壓力正常,由此排除單向閥損壞的可能。圖2發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油路中的單向閥
圖3故障車熱機(jī)、怠速時(shí)的機(jī)油壓力
接著用pico示波器和壓力傳感器WPS500測(cè)量起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的氣缸壓力波形(圖4),發(fā)現(xiàn)排氣門打開時(shí)刻約為下止點(diǎn)(BDC)前20°(180°-160°=20°)曲軸轉(zhuǎn)角,進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻約為下止點(diǎn)(BDC)后90°(630°-540°=90°)曲軸轉(zhuǎn)角,推斷進(jìn)、排氣門的打開和關(guān)閉時(shí)刻均太晚。圖4故障車起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的氣缸壓力波形(截屏)
脫開進(jìn)、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥導(dǎo)線連接器,用pico示波器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的正時(shí)波形(圖5,即進(jìn)、排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器信號(hào)的組合波形),與自己整理的正時(shí)波形庫(kù)中該款發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)波形(圖6)對(duì)比可知,故障車排氣凸輪軸位置傳感器第1個(gè)窄齒信號(hào)上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號(hào)下降沿之間相差約31.3°曲軸轉(zhuǎn)角,而正常車相差約17°曲軸轉(zhuǎn)角,說明故障車的排氣凸輪軸相位延遲了約14.3°曲軸轉(zhuǎn)角(波形右移為相位延遲,左移為相位提前);故障車進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器第2個(gè)窄齒信號(hào)上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號(hào)下降沿之間相差約116.6°曲軸轉(zhuǎn)角,而正常車相差約100.9°曲軸轉(zhuǎn)角,說明故障車的進(jìn)氣凸輪軸相位延遲了約15.7°曲軸轉(zhuǎn)角(波形右移為相位延遲,左移為相位提前)。由此可知,進(jìn)、排氣凸輪軸相位均延遲了15°曲軸轉(zhuǎn)角左右,即進(jìn)、排氣門打開和關(guān)閉時(shí)刻變晚,這與分析氣缸壓力波形得出的結(jié)論一致。另外,對(duì)比圖5和圖6還可以發(fā)現(xiàn),故障車和正常車的排氣凸輪軸位置傳感器第1個(gè)窄齒信號(hào)上升沿與進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器第2個(gè)窄齒信號(hào)上升沿之間的相位差基本一致,均為85°曲軸轉(zhuǎn)角左右,這說明進(jìn)、排氣凸輪軸的相對(duì)位置是正確的,推斷曲軸的正時(shí)存在偏差。圖5故障車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的正時(shí)波形(截屏)
圖6正常車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的正時(shí)波形(截屏)
拆下發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)罩蓋,用專用工具校對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí),發(fā)現(xiàn)進(jìn)、排氣凸輪軸正時(shí)記號(hào)(圖7)和曲軸正時(shí)記號(hào)(圖8)均正常。既然外部正時(shí)記號(hào)均正常,懷疑曲軸與曲軸傳動(dòng)輪的連接異常。該車曲軸與曲軸傳動(dòng)輪通過半圓鍵連接,仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)連接部位有明顯的間隙(圖9)。拆下曲軸傳動(dòng)輪,發(fā)現(xiàn)半圓鍵損壞(圖10)。由此推斷,曲軸傳動(dòng)輪的半圓鍵損壞,導(dǎo)致曲軸與曲軸傳動(dòng)輪的位置發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時(shí)即使外部正時(shí)記號(hào)正常,也會(huì)使實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)出現(xiàn)偏差,從而引發(fā)該車故障。圖7進(jìn)、排氣凸輪軸正時(shí)記號(hào)
圖8曲軸正時(shí)記號(hào)
圖9曲軸與曲軸傳動(dòng)輪的連接部位有明顯間隙
圖10曲軸傳動(dòng)輪的半圓鍵損壞
故障排除
更換曲軸傳動(dòng)輪,重新校對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)后試車,發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈不再異常點(diǎn)亮,且加速有力,故障排除。
故障總結(jié)
當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí),即使發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)記號(hào)正確,ECM也會(huì)存儲(chǔ)曲軸位置與凸輪軸位置不合理類的故障代碼。
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曲軸傳動(dòng)輪與曲軸位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這會(huì)同時(shí)影響曲軸位置與進(jìn)、排氣凸輪軸位置的關(guān)系。
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進(jìn)、排氣凸輪軸傳動(dòng)輪與凸輪軸位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)。哪個(gè)凸輪軸傳動(dòng)輪與凸輪軸位置發(fā)生偏轉(zhuǎn),只會(huì)影響這個(gè)凸輪軸位置與曲軸位置的關(guān)系。
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曲軸位置傳感器信號(hào)盤發(fā)生偏轉(zhuǎn)。發(fā)生這種情況時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際機(jī)械正時(shí)是準(zhǔn)確的,只是ECM接收的曲軸位置信號(hào)錯(cuò)誤,而發(fā)生第1種情況時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際機(jī)械正時(shí)是錯(cuò)誤的。因此,發(fā)生這種情況,發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)波形是錯(cuò)誤的,但氣缸壓力波形是正常的。
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進(jìn)、排氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)盤發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種情況與第3種情況類似,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)波形是錯(cuò)誤的,但氣缸壓力波形也是正常的。
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