泉州豐匯汽車服務(wù)有限公司 唐林平
故障現(xiàn)象一輛2012款別克君威車,搭載LTD發(fā)動機,累計行駛里程約為10萬km,因發(fā)動機故障燈異常點亮而進廠維修。
故障診斷接車后試車,起動發(fā)動機,發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn),組合儀表上的發(fā)動機故障燈異常點亮。用故障檢測儀檢測,發(fā)動機控制模塊(ECM)中存儲有故障代碼“P0016-00 曲軸位置-進氣凸輪軸位置不合理”和故障代碼“P0017-00 曲軸位置-排氣凸輪軸位置不合理”,由此推斷進、排氣凸輪軸與曲軸的配氣關(guān)系出現(xiàn)錯誤,讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)進、排氣凸輪軸位置均顯示為0°,說明可變氣門正時(VVT)系統(tǒng)進入了保護模式。分析可能的故障原因有:VVT系統(tǒng)故障,包括VVT執(zhí)行器、VVT電磁閥及機油壓力故障等;發(fā)動機正時錯誤;正時鏈條拉長。
首先使用真空壓力表對發(fā)動機機械系統(tǒng)進行診斷,主要是觀察3種發(fā)動機工況(怠速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3 000 r/min及急加速工況)下的進氣歧管真空變化。進氣歧管真空是由所有工作氣缸共同形成的,如果有一個或多個氣缸的工作出現(xiàn)問題,那么正常的真空狀態(tài)就會被打破,從而產(chǎn)生異常的真空波動,而這個波動可以通過真空壓力表的指針反映出來。另外,發(fā)動機配氣機構(gòu)與曲軸連桿機構(gòu)在工作中的運動形態(tài)及運動頻率是不一樣的,所以當(dāng)它們出現(xiàn)故障,導(dǎo)致氣缸工作不良時,對進氣歧管真空產(chǎn)生的影響也是不同的,而只要能抓住其中的變化規(guī)律,便可利用真空壓力表來診斷發(fā)動機機械故障。
圖1 故障車怠速時的進氣歧管真空
圖2 故障車進、排氣凸輪軸位置傳感器及曲軸位置傳感器的信號波形(截屏)
連接真空壓力表,發(fā)動機怠速時,表針處于正常真空位置且輕微顫動(圖1),正常;將發(fā)動機加速至3 000 r/min并保持,表針顫動頻率加快,異常(正常情況下,此時進氣歧管真空是很穩(wěn)定的,不應(yīng)出現(xiàn)明顯波動),由此推斷發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時,其機械系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,從而使進氣歧管真空明顯波動。結(jié)合故障代碼和真空壓力表的測試結(jié)果進行分析,懷疑發(fā)動機正時鏈條拉長。
為了更精準(zhǔn)地判斷故障原因,連接pico示波器,測量該車的進、排氣凸輪軸位置傳感器及曲軸位置傳感器的信號波形(圖2,藍色為曲軸位置傳感器信號波形,紅色為進氣凸輪軸位置傳感器信號波形,黃色為排氣凸輪軸位置傳感器信號波形),與正常車的波形進行對比可知,故障車進氣凸輪軸位置傳感器信號第2個窄齒的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號之間相差15個曲軸信號齒,正常應(yīng)相差18個曲軸信號齒;故障車排氣凸輪軸位置傳感器信號第2個窄齒的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號之間相差29個曲軸信號齒,正常應(yīng)相差32個曲軸信號齒。診斷至此可知,進、排氣凸輪軸與曲軸之間的位置關(guān)系存在一定的偏差。
拆下氣門室蓋,發(fā)現(xiàn)正時鏈條松動(圖3);拆下正時鏈條蓋板,發(fā)現(xiàn)固定正時鏈條導(dǎo)板斷裂。分析認(rèn)為,固定正時鏈條導(dǎo)板損壞,導(dǎo)致正時鏈條松動,從而出現(xiàn)“跳齒”現(xiàn)象,使發(fā)動機正時出現(xiàn)偏差。
故障排除更換正時鏈條、導(dǎo)板及張緊器后裝復(fù)試車,發(fā)動機故障燈熄滅,發(fā)動機怠速及加速均正常,故障排除。