◆文/江蘇 陳旗 馬潔

故障現(xiàn)象

一輛裝備1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)的一汽豐田新威馳1.6L轎車，發(fā)生事故修復(fù)后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)有力，但發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。

故障診斷與排除

發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)有多種原因，筆者把常見原因總結(jié)如下：

1.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障，如配氣正時(shí)不正確等。

2.點(diǎn)火系統(tǒng)故障：①點(diǎn)火線圈損壞或火花塞工作不良，造成沒有高壓火花或高壓火花弱；②點(diǎn)火控制器故障；③點(diǎn)火時(shí)間不正確。

3.燃油噴射系統(tǒng)故障：①油箱內(nèi)沒有燃油或燃油不足；②燃油泵不工作或泵油壓力過低；③燃油管路泄漏或變形；④燃油泵繼電器故障；⑤燃油壓力調(diào)節(jié)器工作不良；⑥燃油濾清器過臟。

4.進(jìn)氣系統(tǒng)故障：①怠速控制執(zhí)行器及其控制線路故障；②進(jìn)氣管路破裂或接頭漏氣；③空氣流量計(jì)或進(jìn)氣歧管壓力傳感器故障。

5.曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器及其電路損壞。

6.發(fā)動(dòng)機(jī)電腦故障。

由于該車是事故車，且在維修過程中沒有拆卸過發(fā)動(dòng)機(jī)，因此筆者認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障、點(diǎn)火正時(shí)故障與漏氣故障的可能性都不大。將油壓表接入油路，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，油壓顯示在304～343kPa之間，且在5min后油壓還能保持在147kPa之上，因此該發(fā)動(dòng)機(jī)的油路狀態(tài)正常。接著檢查高壓火花，發(fā)現(xiàn)4個(gè)缸均無高壓火，同時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速表沒有任何擺動(dòng)，一直保持在“0”位置。連接IT2解碼器，讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)無有關(guān)曲軸位置傳感器的故障碼；接著進(jìn)入數(shù)據(jù)流選項(xiàng)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Engine Speed)選項(xiàng)中的數(shù)值為0，至此可以確定是曲軸位置傳感器或相關(guān)電路存在故障。

查閱發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路圖(圖1)，找到曲軸位置傳感器電路的端子號(hào)，使用萬用表歐姆檔(200Ω檔)檢測(cè)線束通斷情況，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線既不斷路，也不短路。由于該款發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器，故使用萬用表歐姆檔(20kΩ)檔檢查曲軸位置傳感器本體的阻值，測(cè)得結(jié)果為1.9kΩ左右，阻值正常。同時(shí)目視檢查曲軸位置傳感器的安裝狀況及檢查信號(hào)盤有無裂紋或變形，檢查結(jié)果一切正常。最后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過啟動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，在正常情況下曲軸位置傳感器應(yīng)該有信號(hào)輸出，使用示波器測(cè)量該信號(hào)，發(fā)現(xiàn)B13-1～B13-2之間有信號(hào)波形輸出，如圖2所示。至此整個(gè)曲軸位置傳感器、相關(guān)導(dǎo)線、安裝位置及其機(jī)械部分檢查完畢，檢修結(jié)果一切正常，并且曲軸位置傳感器有信號(hào)輸出，此時(shí)只剩下發(fā)動(dòng)機(jī)電腦沒有檢查，且發(fā)動(dòng)機(jī)電腦存在故障的可能性極大。

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦獲取曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的工作原理，可以使用替代信號(hào)來模擬曲軸位置傳感器的信號(hào)，觀察數(shù)據(jù)流中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選項(xiàng)的數(shù)值是否變化，以此確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦NE+端是否損壞，NE-端則通過發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部的信號(hào)接地，可以使用萬用表直接測(cè)量。掌握檢測(cè)方法后，將電腦側(cè)線束接頭B31連接至發(fā)動(dòng)機(jī)電腦，使用萬用表歐姆檔(200Ω檔)測(cè)量B13-1與車身搭鐵之間的阻值，測(cè)量結(jié)果為∞，說明電腦內(nèi)部B31-122(NE+)至少?zèng)]有出現(xiàn)短路故障，但還不能排除斷路情況。接著繼續(xù)測(cè)量B13-2與車身搭鐵之間的阻值，測(cè)量結(jié)果同樣為∞。根據(jù)工作原理得知，B31-121(NE-)作為曲軸位置傳感器電路的信號(hào)地線肯定是與搭鐵相通，而實(shí)測(cè)結(jié)果則顯示不通。為了進(jìn)一步確認(rèn)，找到另一輛型號(hào)完全相同且完好無故障的豐田新威馳轎車進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表1所示。通過比較之后，確定故障點(diǎn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦B31-121(NE-)端子內(nèi)部斷路。

為了不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦進(jìn)行盲目的維修，因此有必要使用替代法進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)，故從曲軸位置傳感器電路中的B13-2～B31-121(NE-)這根線上引出一根導(dǎo)線直接搭鐵，確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否可以啟動(dòng)。將導(dǎo)線連接完畢后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈正常熄滅，使用IT2解碼器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Engine Speed)數(shù)據(jù)流選項(xiàng)，結(jié)果一切正常。到此，故障點(diǎn)確定。

表1 故障車與正常車測(cè)量結(jié)果比較

雖然可以采用引線直接搭鐵的方法解決該故障，但是這個(gè)維修方案的可靠性較差。因此必須要找到發(fā)動(dòng)機(jī)電腦B31-121(NE-)與電腦內(nèi)部搭鐵之間的關(guān)系。通過查閱相關(guān)維修手冊(cè)和電路圖發(fā)現(xiàn)，該款電腦共有7處搭鐵端子，分別為E1、E01、E02、E03、E04、ME01和EC。通過與正常車的比對(duì)，發(fā)現(xiàn)故障車B31-121(NE-)與B31-104(E1)之間阻值無窮大，表明線路斷路，而正常情況兩者之間是導(dǎo)通的，對(duì)比情況如圖3所示。

找到發(fā)動(dòng)機(jī)電腦端子NE-與E1之間的關(guān)系后，就可以著手對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦進(jìn)行維修了，通過使用萬用表歐姆檔(200Ω檔)找出發(fā)動(dòng)機(jī)電腦端子與其內(nèi)部電腦板焊點(diǎn)的連接規(guī)律，發(fā)現(xiàn)兩者之間是一一對(duì)應(yīng)的，連接關(guān)系為從左到右一一對(duì)應(yīng)，從上到下一一對(duì)應(yīng)。通過規(guī)律找到B31-121(NE-)與B31-104(E1)兩端子，至此最終的故障點(diǎn)確認(rèn)，如圖4所示，圖中紅色箭頭所指部位即為故障點(diǎn)所在。

使用電烙鐵和專用的導(dǎo)線將B31-121(NE-)與B31-104(E1)兩端子連接起來。在焊接的過程中需要細(xì)心，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)電腦電路印制板上端子之間的間隙很小，因此要特別注意，避免焊接過程中造成人為故障，如圖5所示。修復(fù)完畢后再次使用萬用表驗(yàn)證B31-121(NE-)與B31-104(E1)兩端子之間阻值小于1Ω，故障修復(fù)。修復(fù)完畢并確認(rèn)后，將發(fā)動(dòng)機(jī)電腦裝車后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，同時(shí)用IT2解碼器進(jìn)行復(fù)查，所有復(fù)檢項(xiàng)目結(jié)果均為正常，故障最終得以排除。

維修小結(jié)

在一般的傳感器電路故障排除過程中，我們主要采用測(cè)量線路與元件的好壞來間接地確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的好壞。本車配備磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器，這種傳感器可以通過測(cè)量線圈阻值來判斷元件好壞，也能通過測(cè)量該傳感器的信號(hào)波形來判斷元件安裝與線路是否正確。而在本案例的傳感器電路，中電腦的作用是接收轉(zhuǎn)速信號(hào)和通過電腦內(nèi)部接地電路構(gòu)成電路回路，所以能通過測(cè)量電腦內(nèi)部接地電路的通斷來判斷電腦是否損壞，同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部的接地電路不止一條，因此在修復(fù)故障的方案中，可以借用發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部其他地線回路來實(shí)現(xiàn)修復(fù)內(nèi)部曲軸位置傳感器地線斷路故障。

專家點(diǎn)評(píng)——焦建剛

首先，我認(rèn)為在癥狀描述部分，作者應(yīng)當(dāng)明確指明發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的狀態(tài)，是否有啟動(dòng)跡象，這是確定下一步維修方案的重要一步，遺憾的是，作者表達(dá)的只是發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，過于泛泛了。

雖然在描述部分存在一定的問題，但作者整個(gè)檢測(cè)過程還是比較合理、全面的，雖然存在沒有第一時(shí)間關(guān)注轉(zhuǎn)速表不波動(dòng)這一問題，因而對(duì)油路、對(duì)點(diǎn)火進(jìn)行了一系列的檢查，但畢竟整個(gè)思路是正確的。尤其是對(duì)曲軸位置傳感器及其相關(guān)線路的檢查，也抓住了問題的關(guān)鍵點(diǎn)。

本案例的特殊之處是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部線路故障，應(yīng)該值得表揚(yáng)的是作者對(duì)其各端子的功能進(jìn)行的詳細(xì)分析、檢查，尤其是根據(jù)曲軸位置傳感器的工作原理分析后，對(duì)內(nèi)部電路故障的分析，還是比較到位的。

如果說存在的問題，還是在最后的維修部位說明以及故障原因的分析方面有所欠缺。作者在圖4中指明箭頭所示是故障位置，顯然其表達(dá)是有一定問題的，104與121只是電腦板上針腳輸出的兩個(gè)端子，檢測(cè)的結(jié)果只是說明這兩個(gè)本應(yīng)都處于搭鐵狀態(tài)的端子是在內(nèi)部導(dǎo)通的，但現(xiàn)在的情況是不導(dǎo)通，存在故障，并不是“故障點(diǎn)”，故障點(diǎn)應(yīng)該在電腦板內(nèi)部的共用搭鐵回路上，具體斷路在哪個(gè)部位，如何進(jìn)行維修，作者沒有詳細(xì)說明，只是在圖5中出現(xiàn)一個(gè)焊接點(diǎn)，我認(rèn)為應(yīng)將這個(gè)問題講清楚。另外，既然是事故車，從圖片上也看不到電腦外殼受損的情況，那么電腦怎么會(huì)自己突然出現(xiàn)內(nèi)部電路板損壞的情況呢？尤其該傳感器還是屬于磁感應(yīng)式位置傳感器，我想這背后的原因才是我們大家希望看到作者給出答案的地方。是自然損壞還是人為操作不當(dāng)，應(yīng)該有一個(gè)結(jié)論。