文:陳文林
上汽通用別克新GL8發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮
文:陳文林
SIDI 高壓噴油器、開啟電壓
故障現(xiàn)象:一輛2014年款上汽通用別克新GL8商務(wù)車,搭載型號為LFW的3.0 L V形6缸雙頂置凸輪軸、燃油直接噴射SIDI發(fā)動機(jī)及型號為6T50的6擋速自動變速器,行駛里程為5萬km。用戶反映該車起動后發(fā)動機(jī)抖動,故障指示燈開始是閃爍,后來就一直點(diǎn)亮。
圖1 存儲的故障碼
圖2 發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)中的不點(diǎn)火數(shù)據(jù)
檢查分析:維修人員首先驗(yàn)證車輛故障現(xiàn)象,起動發(fā)動機(jī)確有較明顯抖動現(xiàn)象,發(fā)動機(jī)故障指示燈點(diǎn)亮。于是用專用故障診斷儀GDS2進(jìn)行檢測,有1個(gè)當(dāng)前故障碼P0300 00——檢測到發(fā)動機(jī)不點(diǎn)火(圖1)。也就是發(fā)動機(jī)某一缸可能存在缺火、工作不良的故障。
維修人員用GDS2進(jìn)一步檢測發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)中的不點(diǎn)火數(shù)據(jù)(圖2),發(fā)現(xiàn)其中第4缸的缺火計(jì)數(shù)不正常。4缸當(dāng)前的缺火計(jì)數(shù)為130,而其他缸計(jì)數(shù)是正常的0;4缸缺火歷史計(jì)數(shù)達(dá)到1 140,而其他缸歷史計(jì)數(shù)同樣是正常的0。說明故障出在4缸,而且是比較明顯和嚴(yán)重的。據(jù)此將4缸的火花塞、高壓線圈與其他缸對調(diào),但故障依舊出在4缸,對4缸的火花塞進(jìn)行跳火測試及缸壓測量,并與其他缸進(jìn)行對比,結(jié)果都一樣,是正常的。維修人員懷疑是積炭過多導(dǎo)致的問題,于是進(jìn)行燃油系統(tǒng)及進(jìn)氣道的清洗,但清洗過后故障依舊。
圖3 高壓燃油泵控制電路圖
圖4 測量噴油器控制線路電壓
根據(jù)以上檢查分析,點(diǎn)火、進(jìn)氣及機(jī)械方面故障可能性可以基本排除,于是維修人員進(jìn)行噴油器的相關(guān)檢查。首先查看4缸噴油器和高壓燃油泵控制線路(圖3),先對其控制線的控制電壓進(jìn)行測量。因?yàn)槠渌坠ぷ魇钦5?,為了直觀地了解4缸是否正常,將4缸與2缸測量數(shù)值對比。在車輛起動且未斷開線束插頭的狀態(tài)下,用萬用表在X109插接器的8號、9號端子測得2缸4902號及4缸4904好號噴油器控制線路電壓分別是9.02 V和9.08 V(圖4),數(shù)值有輕微差別,無明顯異常。然后進(jìn)一步對4缸4904號及4804號噴油器控制線路進(jìn)行測量,也沒發(fā)現(xiàn)斷路、短路和接觸不良等異常。
似乎控制線路并沒有異常,接下來對噴油器進(jìn)行檢查。維修人員先拆除上進(jìn)氣歧管,并拆檢噴油器,并未發(fā)現(xiàn)異常,于是對調(diào)2缸與4缸的噴油器,裝好后再次試車,但結(jié)果4缸仍然缺火。以上的針對性檢查:點(diǎn)火、進(jìn)氣、機(jī)械、線路和電路控制都沒有發(fā)現(xiàn)問題,這令維修人員一時(shí)之間有些迷茫。
梳理思路后,維修人員認(rèn)為前面使用萬用表所測的控制電壓9.02 V不一定完全能說明控制線路沒有問題。由于此車配備是燃油直接噴射系統(tǒng),不能通過拆出噴油器進(jìn)行通電測試,來查看實(shí)際的噴射情況,因此重點(diǎn)還是檢查噴油器的電路控制。
圖5 4缸噴油器控制線路波形
圖6 2缸的噴油器開啟電壓可達(dá)60 V
于是維修人員恢復(fù)好車輛,然后在X109插接器的8號、9號端子處用示波器測量2缸及4缸的噴油器控制線路的控制電壓波形。將示波器設(shè)好電壓幅值單格為20 V,時(shí)基為100 μs,最后測出4缸噴油器控制線路波形如圖5所示。對比2缸與4缸的噴油器控制線路波形,我們可發(fā)現(xiàn)明顯的不同:正常2缸的噴油器開啟電壓可達(dá)60 V(圖6),而維持開啟的電壓為一定占空比的14 V電壓,但是4缸噴油器開啟電壓不到20 V,這是不足以打開高壓噴油器閥門的,最終導(dǎo)致不能有效噴油,出現(xiàn)發(fā)動機(jī)缺火故障。
圖7 高壓噴油器
是什么原因?qū)е?缸的高壓噴油器開啟電壓不能達(dá)到60 V,而只有不到20 V?根據(jù)電路圖可知,噴油器的控制電壓是由發(fā)動機(jī)控制單元ECM控制輸出的,而前面對相關(guān)控制線路的測量結(jié)果是完全正常的,因此導(dǎo)致開啟電壓不足(只有20 V左右)的原因只能是ECM本身存在故障了。
故障排除:更換發(fā)動機(jī)控制單元ECM,發(fā)動機(jī)抖動及故障燈點(diǎn)亮故障完全排除。
回顧總結(jié):此車配備的是燃油直接噴射SIDI系統(tǒng),由于噴油器(圖7)位于燃燒室中,直接噴油需要很高的燃油壓力,燃油壓力必須高于壓縮壓力,需要一個(gè)高壓燃油泵。為了達(dá)到高的燃油壓力,噴油器開啟還需要更大的電壓。發(fā)動機(jī)控制單元向每一個(gè)高壓噴油器提供單獨(dú)的高電壓控制電路,以60 V以上電壓控制每個(gè)噴油器。發(fā)動機(jī)控制單元通過向控制電路提供搭鐵,使每個(gè)噴油器通電。發(fā)動機(jī)控制單元通過一個(gè)增壓電容器使噴油器開啟電壓達(dá)到60 V以上,電容器通過噴油器放電,允許初始噴油器打開,之后噴油器在常規(guī)蓄電池電壓下保持開啟。而此車故障就是由于發(fā)動機(jī)控制單元不能提供60 V電壓所致。
此故障案例的排除過程走了彎路,當(dāng)然這受限于我們對檢測工具的選用,萬用表只能測出最后綜合電壓9.02 V,但不足以表現(xiàn)整個(gè)過程,所以選用行之有效的工具將有助于故障的排除。
陳文林,本刊簽約作者,現(xiàn)任深圳市標(biāo)遠(yuǎn)汽車維修有限公司技術(shù)總監(jiān),精通別克車型維修,在技術(shù)總監(jiān)及內(nèi)訓(xùn)師崗位上有著多年工作經(jīng)驗(yàn),參加過上汽通用各車型技術(shù)培訓(xùn),現(xiàn)已通過上汽通用認(rèn)證的金級技師及汽車維修職業(yè)資格認(rèn)證的高級技師,并獲得上汽通用汽車有限公司2012年度的“維修技術(shù)銀獎(jiǎng)”及2013年度、2014年度兩次“維修技術(shù)金獎(jiǎng)”。長期在汽車維修類期刊上發(fā)表技術(shù)性文章。