江蘇省東臺(tái)中等專業(yè)學(xué)校 王錦旭

故障現(xiàn)象一輛累計(jì)行駛里程約為45萬(wàn)km的2015款東風(fēng)凱德斯廂式貨車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為ISB3.9-125E40A，最大輸出功率92 kW，國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)因燒機(jī)油送修理廠大修后出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)的故障現(xiàn)象。

故障診斷筆者詢問(wèn)車主得知，該發(fā)動(dòng)機(jī)因燒機(jī)油進(jìn)廠大修，維修過(guò)程中更換了缸套、活塞及活塞環(huán)、氣門(mén)油封、氣缸墊，沒(méi)有涉及其他零部件的更換，正時(shí)裝配也沒(méi)有問(wèn)題。連接故障檢測(cè)儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的故障代碼，讀取到的故障代碼為“P0016 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)”，根據(jù)故障代碼初步分析故障是由于維修人員在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，正時(shí)機(jī)構(gòu)未正確裝配，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸信號(hào)與凸輪軸信號(hào)不同步而不能起動(dòng)。再讀取起動(dòng)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)流，如圖1所示。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)而言，起動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到200 r/min左右、蓄電池電壓不低于22 V、同步信號(hào)正常、燃油壓力達(dá)到200 bar（1 bar=100 kPa）以上及噴油器供油量達(dá)50 mg/hub以上為正常。從數(shù)據(jù)流中可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)從第5行開(kāi)始到第8行，表征起動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)都是正常的，但從第9行開(kāi)始，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然變?yōu)? r/min、同步信號(hào)異常、備用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電壓低，從而導(dǎo)致最終供油量為0 mg/hub。正常數(shù)據(jù)只持續(xù)了約4 s，發(fā)動(dòng)機(jī)最終沒(méi)有著車。

從數(shù)據(jù)流中還可以看出，備用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電壓低是導(dǎo)致一系列數(shù)據(jù)異常，特別是導(dǎo)致信號(hào)不同步的主要原因。備用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一般由凸輪軸位置傳感器來(lái)提供，難道是凸輪軸位置傳感器信號(hào)出了問(wèn)題？這款發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸位置傳感器為霍爾式傳感器，經(jīng)過(guò)測(cè)量，其供電電壓正常（5 V），要檢測(cè)其信號(hào)是否正常必須使用示波器進(jìn)一步確定。在檢測(cè)凸輪軸位置傳感器信號(hào)的同時(shí)，為了進(jìn)一步驗(yàn)證曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器的位置關(guān)系是否正確，將曲軸位置傳感器信號(hào)也一同進(jìn)行采集，實(shí)測(cè)波形如圖2所示，相同發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的正常波形如圖3所示。

圖2 實(shí)測(cè)波形 （截屏）

圖3 正常波形（截屏）

通過(guò)對(duì)比實(shí)測(cè)波形與正常波形可以看出，曲軸位置傳感器信號(hào)明顯異常，而凸輪軸位置傳感器信號(hào)正常。曲軸位置傳感器信號(hào)在22個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)脈沖之間，出現(xiàn)了3處缺口，正常情況應(yīng)該為60個(gè)信號(hào)脈沖之間只有1處缺口，據(jù)此初步判斷曲軸位置傳感器本體、信號(hào)盤(pán)、相關(guān)線路等可能存在故障。

根據(jù)實(shí)測(cè)波形，信號(hào)盤(pán)發(fā)生故障的可能性較大，決定先檢查飛輪上的信號(hào)盤(pán)。拆下曲軸位置傳感器，一人在車下轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，另一個(gè)人用燈光從孔中照射觀察，在轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的過(guò)程中，果然發(fā)現(xiàn)了異常，在飛輪邊緣上有明顯的磕傷痕跡，如圖4所示?？膫陌济嬖谂c曲軸位置傳感器對(duì)正時(shí)，會(huì)引起傳感器（霍爾式）中磁場(chǎng)的變化從而導(dǎo)致信號(hào)異常。

圖4 飛輪邊緣磕傷

故障排除更換新飛輪后，故障排除。

故障總結(jié)該故障可能是由于在大修時(shí)拆下的飛輪沒(méi)有輕拿輕放，不小心磕傷了飛輪，造成曲軸位置傳感器信號(hào)異常，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。數(shù)據(jù)流中顯示備用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電壓低而主發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器沒(méi)有異常，可能由于故障檢測(cè)儀數(shù)據(jù)顯示錯(cuò)誤導(dǎo)致，因此我們要從多個(gè)角度去綜合分析判斷才能準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。