關(guān)鍵詞:正時(shí)系統(tǒng)、正時(shí)波形、凸輪軸位置傳感器、靶輪
故障現(xiàn)象:一輛2012年產(chǎn)沃爾沃S60轎車,搭載2.0T發(fā)動機(jī)。用戶反映該車故障燈亮,行駛起來沒有其他異常,加速怠速良好,在其他修理廠更換過發(fā)動機(jī)正時(shí)鏈輪、正時(shí)鏈條等正時(shí)套裝部件,但故障依舊。用戶找到當(dāng)?shù)匾患?S店保修,4S店因懷疑之前更換的正時(shí)套裝配件有問題,提出更換正時(shí)套裝配件的服務(wù)方案。用戶因報(bào)價(jià)過高無法接受,找到筆者尋求解決。
檢查分析:該車配備了福特公司的2.0T發(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)在路虎、捷豹、沃爾沃、蒙迪歐及林肯等汽車品牌上都有使用。連接故障診斷儀檢測,讀取到2個(gè)發(fā)動機(jī)故障碼:P0016——曲軸位置/凸輪軸位置關(guān)系(缸組1,傳感器A)機(jī)械故障定位或調(diào)節(jié)錯(cuò)誤;P0017——曲軸位置/凸輪軸位置關(guān)系(缸組1,傳感器B)機(jī)械故障定位或調(diào)節(jié)錯(cuò)誤。讀取氣缸列1進(jìn)、排氣正時(shí)調(diào)節(jié)角度數(shù)據(jù)流(圖1),可以看到數(shù)據(jù)流無論在怠速還是加速踩油門的情況下都沒有任何數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)變化,說明VVT調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)入了故障保護(hù)狀態(tài)。
從檢測到的故障信息來看,進(jìn)排氣凸輪軸和曲軸發(fā)生了正時(shí)故障,觸發(fā)此故障碼的條件就是,進(jìn)排氣凸輪軸位置和曲軸位置之間的相位關(guān)系不在規(guī)定的范圍內(nèi)。筆者分析產(chǎn)生此故障碼的原因可能有:①正時(shí)校對錯(cuò)誤;②進(jìn)、排氣調(diào)節(jié)輪損壞;③鏈條拉長導(dǎo)致正時(shí)錯(cuò)誤;④機(jī)油壓力有問題;⑤進(jìn)、排氣凸輪軸或曲軸位置傳感器有問題;⑥進(jìn)排氣VVT調(diào)節(jié)閥故障等。
因?yàn)閷?dǎo)致該故障的原因很多,但究其根本就是正時(shí)波形出現(xiàn)了偏差導(dǎo)致。如果直接拆裝檢查正時(shí)需要耗費(fèi)很多的精力和時(shí)間,檢查正時(shí)的最快方法就是通過示波器免拆任何部件檢查正時(shí)之間的相位關(guān)系。因?yàn)楣P者之前有收集各個(gè)車型波形的習(xí)慣,所以這款發(fā)動機(jī)正常的波形筆者也收集過(圖2)。連接示波器采集故障車進(jìn)、排氣凸輪軸和曲軸位置傳感器輸出波形,通過對比答案顯而易見,進(jìn)、排氣凸輪軸與曲軸位置傳感器都發(fā)生了位置偏移(圖3)。
為此筆者認(rèn)為是正時(shí)安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致故障,于是拆解正時(shí)系統(tǒng),使用正時(shí)專用工具重新校對正時(shí),按照原廠安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝完成后試車。令人失望的是故障依舊,故障燈還是點(diǎn)亮,此時(shí)維修方向走入了死角。
冷靜思考,既然按照原廠標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行了正確的正時(shí)安裝,說明原來的安裝就沒問題。再次連接示波器, 測量波形,發(fā)現(xiàn)波形依然顯示故障時(shí)的波形。打開氣門室蓋,筆者仔細(xì)觀察凸輪軸信號靶輪,突然發(fā)現(xiàn)靶輪有類似受力撬動的痕跡。筆者恍然大悟,這種靶輪采用了冷鑲的生產(chǎn)工藝,當(dāng)不正確安裝或有外力撬動時(shí),會發(fā)生角度移動或變形(圖4),是否這種原因引起的故障?
找到了故障原因,本可以直接更換2根全新的凸輪軸就可以解決問題。但筆者本著匠心修車的理念,嘗試著把靶輪調(diào)整到正確的角度來解決此問題。但是靶輪調(diào)整多少角度是個(gè)問題,為此筆者總結(jié)出一套方法。
首先測量故障凸輪軸波形與正確的凸輪軸波形,故障凸輪軸提前了20°。測量出靶輪的直徑d為44 ㎜,通過以下公式可以計(jì)算出靶輪的周長C。
C=πd=3.14×44mm≈138mm
那靶輪圓周單位距離所對應(yīng)的角度,
就是720°除以周長,即:
720/138≈5.2°/mm
2 根凸輪軸相差的角度為20°,它所
對應(yīng)的圓周位移則為:
20/5.2≈4mm
也就是只要將故障凸輪軸靶輪向后轉(zhuǎn)動約4mm(圖5),即可修復(fù)靶輪。
故障排除:嘗試將故障凸輪軸靶輪向后調(diào)整4mm左右并焊牢固,長途試車, 故障碼不再出現(xiàn), 問題得以解決。
回顧總結(jié):事后跟維修同行交流得知,靶輪角度偏轉(zhuǎn)是產(chǎn)生此類問題的根本原因,而且還是通病。行業(yè)解決該問題的辦法,就是更換凸輪軸。筆者通過本案例總結(jié)出的解決方案,既能有效解決故障, 又能幫用戶節(jié)約了維修成本,提高了客戶滿意度。筆者也通過這樣的維修方式,找到了維修的快樂。