文:楊增雨
上海大眾帕薩特起動困難及缺缸故障的排除
文:楊增雨
線束絕緣、插接器污染
故障現(xiàn)象:一輛2005年產(chǎn)上海大眾帕薩特轎車,車型為B5,配備1.8T發(fā)動機,行駛里程13萬km。用戶反映該車起動困難,且起動后發(fā)動機缺缸。
檢查分析:維修人員接車后確認故障確實存在,連接診斷儀讀取故障碼,顯示有很多故障碼。嘗試清除故障碼后再次讀取,顯示只剩下“凸輪軸位置傳感器信號過低”和“2缸失火”這2個故障碼。經(jīng)過初步檢查,發(fā)現(xiàn)氣門室蓋墊漏油,使火花塞孔內(nèi)積存了不少機油。同時,從診斷儀數(shù)據(jù)流的第15組中可以看到2缸失火記錄。分析認為,由于機油的長期浸泡,可能使點火線圈絕緣損壞,造成漏電。于是首先更換了氣門室蓋墊以及2缸的點火線圈,但發(fā)動機缺缸的現(xiàn)象并沒有好轉(zhuǎn)。進一步拆下火花塞檢查,發(fā)現(xiàn)2缸的火花塞明顯偏黑,懷疑是2缸的噴油器漏油,使該缸混合氣過濃,造成缺缸。于是更換火花塞并對調(diào)1、2缸噴油器試車,發(fā)現(xiàn)仍是2缸不工作。難道是機械部分出現(xiàn)了問題?測量2缸氣缸壓力,與其他各缸一致。
綜合以上的檢查結(jié)果分析,此車的問題比較復(fù)雜,因為在點火、噴油及機械方面都找不到明顯的問題,所以想到應(yīng)該換一種思路,于是用尾氣分析儀檢測了該車的燃燒情況,實測結(jié)果如表1。
從尾氣成分上看, HC嚴重超標,并且λ值小于1,表明發(fā)動機混合氣過濃,但造成混合氣偏濃的原因現(xiàn)在還不清楚。再次用診斷儀的數(shù)據(jù)流功能觀察2缸失火記錄,已經(jīng)達到500次,而其他各缸的失火記錄均為0次。
在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)下,試著清除故障碼,這時缺缸現(xiàn)象好轉(zhuǎn),發(fā)動機工作平穩(wěn),排氣管中也不再有缺缸的沖擊感,但關(guān)于凸輪軸的故障碼還是無法清除。再用尾氣分析儀測量尾氣,此時的尾氣成分如表2。
上表中的HC值和λ值均恢復(fù)到正常水平,可以判定此時發(fā)動機的燃燒已經(jīng)恢復(fù)正常。由此可以推論出,該車混合氣過濃的原因,并不是硬件損壞,因為如果是哪個元件損壞,不可能在清除故障碼后馬上恢復(fù)正常。一定是一個不穩(wěn)定的原因,引起了上述故障現(xiàn)象。
再次讀取故障碼,顯示有“2缸點火線圈對正極短路”的故障碼,懷疑2缸點火線圈的線路有問題。檢查發(fā)現(xiàn)2缸點火線圈線束插接器的端子有些變形,于是進行了整理。進一步檢查點火線圈線束插接器背面的密封膠套,發(fā)現(xiàn)4根導(dǎo)線中有3根出現(xiàn)了絕緣破損,2缸失火的原因找到了。處理破損的線束,用示波器測量波形正常,對調(diào)1、2缸點火線圈后,波形也沒有變化,將火花塞直接插到2缸點火線圈上,起動發(fā)動機觀察,火花塞可以跳火。
接下來需要尋找凸輪軸位置傳感器故障碼的成因。用萬用表測量凸輪軸位置傳感器三線插接器上的電壓,1號腳為5V,2號腳為0.7V,3號腳為0V。查閱維修資料得知,凸輪軸位置傳感器的3個引腳分別為電源、信號和負極,其正常電壓應(yīng)該為5V、12V和0V。與實際測量值相比較,可以發(fā)現(xiàn)2號腳電壓偏低。用示波器觀察2號腳上的電壓波形,發(fā)現(xiàn)雖然有波形,但波形的幅度明顯偏低,因此懷疑與此相線相關(guān)的電路有故障,或者是發(fā)動機控制單元出現(xiàn)問題。
查閱電路圖得知,凸輪位置傳感器的2號腳與發(fā)動機控制單元的86號腳相通。把發(fā)動機控制單元的插接器拔下,測量這2個針腳之間的線束導(dǎo)通情況,發(fā)現(xiàn)電阻為0Ω,導(dǎo)通正常,并且也沒有對搭鐵短路。
但是拔下發(fā)動機控制單元插接器后,觀察到插接器上有些污物(圖1),開始懷疑是下雨進入的雨水,但仔細觀察發(fā)現(xiàn)污物不并是水,而是油跡。然而反復(fù)觀察插接器的外表面以及連接線束,甚至發(fā)動機控制單元外面的熔絲盒外罩,都沒有發(fā)現(xiàn)水跡或者油跡,外表干干凈凈,那插接器中的油污是從何而來呢?
這時想起曾在雜志上看到過一個類似的案例:線束的一頭進入防凍液后,因為線束內(nèi)導(dǎo)線的毛細管作用,使防凍液沿著導(dǎo)線內(nèi)部流到了控制單元插接器處,形成短路。該車的故障原因應(yīng)該也屬于此類,并不是從插接器外面漏進油污,而是油污順著導(dǎo)線的內(nèi)部,滲透到發(fā)動機控制單元插接器上,最終造成短路,形成上述故障現(xiàn)象。
表1 尾氣分析結(jié)果
表2 清除故障碼后的尾氣分析結(jié)果
故障排除:仔細把插接器內(nèi)的油污清理干凈,再裝車試驗,這時測量凸輪軸位置傳感器線束插接器的2號腳電壓,變成了11.30V,已經(jīng)恢復(fù)正常。起動發(fā)動機,順利起動,再清除故障碼,故障碼全部能夠清除。經(jīng)過試車,發(fā)動機動力恢復(fù)正常,不再有缺缸的感覺?;貜S后再次檢測,無故障碼;再次測量尾氣,數(shù)據(jù)也完全恢復(fù)正常,至此故障徹底排除。
回顧總結(jié):該車起動困難的故障,是因為發(fā)動機控制單元的插接器臟污引起短路,使凸輪軸位置傳感器的信號不能正常送到發(fā)動機控制單元內(nèi),造成起動困難故障。
對于2缸不工作的原因,可能是因為2缸的點火線圈插接器導(dǎo)線絕緣破損,引起短路,而發(fā)動機控制單元在檢測到短路后,一方面存儲相應(yīng)的故障碼,另一方面切斷了該缸點火線圈的觸發(fā)信號。因為短路部位時斷時續(xù),而我們在檢查過程中移動線束,恰好使短路暫時恢復(fù)正常,因此在清除故障時,發(fā)動機控制單元恢復(fù)了對2缸點火線圈的正常控制,于是2缸的火花塞開始跳火,這時發(fā)動機的工作狀態(tài)變得平穩(wěn)了。
觀察被污染的發(fā)動機控制單元插接器,82~86號腳都明顯有油污存在,86號腳為凸輪軸位置傳感器信號腳,82號腳為曲軸位置傳感器信號,83、84號腳為節(jié)氣門位置傳感器信號,這幾個信號失準,都有可能造成起動困難。
當所有故障排除后,此時試著拔下凸輪軸位置傳感器插接器,嘗試起動發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)無法起動。這說明雖然凸輪軸位置傳感器的信號偏低,但還能起到傳遞發(fā)動機正時信號的作用。
與用戶溝通得知,該車在之前就曾經(jīng)因為漏油而更換過氣門室蓋墊,正是因為這個原因造成的上述故障。所以在此也提醒廣大同行注意該車型的這一故障點,盡量避免因為氣門室蓋漏油,而造成其他故障現(xiàn)象的出現(xiàn)。
在本次維修中,最終處理的只是控制單元線束插接器處的油污,而線束內(nèi)部的油污無法徹底清除。但漏油的根源已經(jīng)找到,氣門室蓋墊也已經(jīng)更換。出于對維修質(zhì)量的負責(zé),與用戶約好,過幾天再回廠檢查是否有新的油污出現(xiàn),以便再次進行清理,估計經(jīng)過幾次清理后,問題就可以徹底解決。
在維修該車過程中用到了示波器、萬用表、氣缸壓力表、診斷儀以及尾氣分析儀,各種檢測設(shè)備和診斷儀器的交叉運用有助于順利排除故障。其中,尾氣分析儀雖然不能一下子確認故障部位,但可以判定發(fā)動機燃燒狀態(tài)的好壞,幫助我們縮小故障范圍,起到了快速、準確定位故障點的作用。