浙江省樂清市雁蕩山周氏汽車修理廠 周后余,周兆錢
故障現(xiàn)象一輛2015年產(chǎn)東風(fēng)天錦垃圾車,搭載東風(fēng)康明斯ISDe210 40柴油發(fā)動(dòng)機(jī),累計(jì)行駛里程約為4.3萬km。車主打來電話反映,在作業(yè)途中,發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火,重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng),要求維修人員到現(xiàn)場(chǎng)救援。
故障診斷維修人員迅速趕到救援現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)張緊輪損壞,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶斷裂。更換了張緊輪和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶,并清理纏繞在曲軸信號(hào)輪上斷裂的傳動(dòng)帶,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)仍然無法起動(dòng)。觀察組合儀表,組合儀表的信息顯示中心提示“2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)相位不同步”。連接故障檢測(cè)儀讀取故障代碼,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECM)內(nèi)存儲(chǔ)有故障代碼“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/位置凸輪軸和曲軸未對(duì)齊,機(jī)械系統(tǒng)不響應(yīng)或失調(diào)”。根據(jù)故障代碼提示,結(jié)合該車的故障現(xiàn)象分析,認(rèn)為造成故障的可能原因有:曲軸位置與凸輪軸位置信號(hào)不匹配;曲軸信號(hào)輪變形、損壞或未正確對(duì)正;機(jī)械定位錯(cuò)誤。
本著由簡(jiǎn)入繁的診斷原則,維修人員首先檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,連接牢靠。觀察曲軸信號(hào)輪表面,未發(fā)現(xiàn)異常;檢查曲軸信號(hào)輪與曲軸位置傳感器的氣隙,在正常范圍內(nèi)。根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn),在斷開曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器的情況下,康明斯ISDe210 40柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也是可以起動(dòng)的,現(xiàn)在有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器信號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)反而不能起動(dòng)著機(jī),懷疑曲軸位置與凸輪軸位置信號(hào)不匹配。斷開凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)仍然無法起動(dòng);連接凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,斷開曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)約7 s,發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng),懷疑曲軸位置傳感器有故障,不能輸出正常的曲軸信號(hào)。此時(shí)雖然發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足,但勉強(qiáng)可以將車輛開回修理廠。
回廠后,拆下曲軸傳動(dòng)輪總成(曲軸傳動(dòng)輪和曲軸信號(hào)輪集成于一體),仔細(xì)檢查曲軸傳動(dòng)輪總成上的信號(hào)齒,有2處信號(hào)齒已被傳動(dòng)帶打彎,校正被打彎的信號(hào)齒;檢查曲軸位置傳感器表面,發(fā)現(xiàn)有一處也已經(jīng)被傳動(dòng)帶打扁。更換曲軸位置傳感器,重新安裝曲軸傳動(dòng)輪總成后試車,發(fā)動(dòng)機(jī)仍然無法起動(dòng)。診斷至此,維修徹底陷入僵局,重新整理之前的維修思路,懷疑很可能還是曲軸信號(hào)輪故障。咨詢配件供應(yīng)商,得知該款發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸信號(hào)輪不可以單獨(dú)更換,只能更換曲軸傳動(dòng)輪總成。于是從配件供應(yīng)商那邊調(diào)來一個(gè)正常的曲軸傳動(dòng)輪總成,將故障車的曲軸傳動(dòng)輪總成和正常的曲軸傳動(dòng)輪總成進(jìn)行對(duì)比(圖1),發(fā)現(xiàn)正常的曲軸信號(hào)輪上的定位孔記號(hào)偏離曲軸傳動(dòng)輪中心點(diǎn)到定位孔延伸線0.5個(gè)齒,而故障車的曲軸信號(hào)輪上的定位孔記號(hào)偏離曲軸傳動(dòng)輪中心孔到定位孔延伸線約15個(gè)齒,說明故障車的曲軸信號(hào)輪與曲軸傳動(dòng)輪之間發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。用銅棒敲擊曲軸傳動(dòng)輪總成上的曲軸信號(hào)輪,發(fā)現(xiàn)曲軸信號(hào)輪和曲軸傳動(dòng)輪之間以過盈配合方式連接(圖2),推測(cè)斷裂的發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶纏繞在曲軸信號(hào)輪上,造成曲軸信號(hào)輪位置改變。
圖1 曲軸傳動(dòng)輪總成
圖2 曲軸信號(hào)輪和曲軸傳動(dòng)輪之間以過盈配合方式連接
故障排除更換曲軸位置傳感器和曲軸傳動(dòng)輪總成后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)著機(jī),于是將車輛交還給客戶。1個(gè)月后電話回訪,客戶反映車輛一切正常,至此,故障徹底排除。
故障總結(jié)在故障案例排查結(jié)束后,維修人員對(duì)故障案例的總結(jié)如下:該款發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸傳動(dòng)輪總成在設(shè)計(jì)上可能存在一定的不合理性(曲軸信號(hào)輪和曲軸傳動(dòng)輪之間以過盈配合方式連接,且沒有定位裝置),一旦發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶斷裂,并纏繞到曲軸信號(hào)輪上,很可能就會(huì)造成曲軸信號(hào)輪發(fā)生偏轉(zhuǎn),而且從外觀上很難去辨別,進(jìn)而給故障排查增加了一定的難度。