趙寶平,胡家冬,鮑文娟
(金肯職業技術學院汽車工程系,江蘇 南京 211156)
利用數據流分析法排除瑞風車動力不足故障
趙寶平,胡家冬,鮑文娟
(金肯職業技術學院汽車工程系,江蘇 南京211156)
一輛2006年產HFC6500A1江淮瑞風商務車,因車輛動力不足而進廠報修,該車搭載韓國現代G4JS2.4L十六氣門多點噴射電控汽油發動機和5速手動變速器,行駛里程數約154000km。
維修人員接車后,首先對該車進行了路試,發現車輛在爬坡或重載時動力明顯不足,具體表現為:車輛在坡道起步時,油門踩到底,發動機轉速最高達不到1000r/min,但發動機故障燈并沒有報警。
維修人員借助電腦診斷儀對發動機電控系統進行了檢測,未發現故障代碼;讀取發動機怠速時數據流,各項數據流分別為:前氧傳感器-B1:175.8mV;空氣流量傳感器:285.7mV;進氣溫度傳感器:87°F;節氣門位置傳感器:371.1mV;蓄電池電壓:13.9V;冷卻液溫度:203°F;發動機轉速:749.9 r/min;車速:0 m/h;動力轉向開關:關;變速器擋位開關:P/N;發動機負荷:23.1%;噴油持續時間:3ms;點火正時:5.5~11.5之間跳變;ISC執行器占空比:36.6%;空調壓縮機繼電器:關;空/燃比閉環:閉環;長期燃油-B1:5.5%;短期燃油-B1:0.8%。
通過怠速數據流觀察,各項數據流基本正常,但質量空氣流量傳感器、節氣門位置傳感器、發動機負荷、噴油持續時間、點火正時等數值調節有點偏高。
維修人員相繼對該車更換了火花塞、點火線圈、燃油泵,清洗了噴油器、節氣門閥體,但故障依舊。檢查各氣缸壓縮壓力,各缸壓縮壓力均能達到1 000 kPa及以上,符合技術標準;檢查進、排氣系統無堵塞現象;接著,又更換了離合器三件套。故障癥狀仍然存在。至此,該廠維修人員對該車故障排除失去了信心,于是,打電話向筆者求教。
對于瑞風商務車 (配備G4JS2.4L十六氣門的電控汽油發動機,手動擋車型),筆者分析,造成車輛動力不足故障的可能原因有:點火線圈及其線路故障、火花塞故障、點火電容器故障、燃油泵及其線路故障(燃油壓力不足)、噴油器及其線路故障 (噴油器損壞或堵塞)、空氣流量傳感器及其線路故障、進氣歧管壓力傳感器及其線路故障、節氣門位置傳感器及其線路故障、發動機機械故障 (氣缸壓縮壓力不足)、汽油濾清器堵塞、進排氣系統堵塞、氧傳感器故障、正時有誤、發動機ECU及其電源故障等。
根據維修人員的陳述,該車發動機唯有正時沒有做過檢查,沒有檢查正時的主要原因是由于對這款韓國現代發動機正時裝配記號不熟悉,擔心拆下來裝不對。該廠維修人員在筆者的電話指導下對該車正時進行拆檢。拆下外部皮帶、曲軸皮帶盤及正時上、下罩蓋后,發現正時小皮帶 (即B帶)已經斷裂(圖1),而正時大皮帶(即A帶)從外觀觀察完好,且正時記號均正常。于是,決定同時更換正時A、B帶,然后對故障癥狀再次驗證。
待正時皮帶購回后,先安裝好正時B帶,在安裝正時A帶曲軸正時齒輪時,發現A帶曲軸正時齒輪在曲軸前軸頸上有左、右擺動現象 (注:當時工作時間是晚上),即不能與曲軸前軸頸的半圓鍵進行剛性連接,半圓鍵及正時A帶曲軸正時齒輪內側槽口均存在磨損嚴重現象,見圖2。由此可以說明發動機在工作時會出現發動機轉速信號異常現象,從而會影響到發動機點火正時的準確性。因曲軸位置傳感器信號盤就安裝在A、B帶正時齒輪之間,而發動機轉速傳感器則安裝在發動機前罩蓋上,緊靠信號盤的上方,見圖3。

圖1 已斷裂的正時B帶

圖2 嚴重磨損的半圓鍵及A帶正時齒輪
為了保證發動機安全起見及一次性順利排除故障,經與客戶商量同意,同時更換了曲軸正時齒輪(A帶)、正時皮帶 (A、B帶)、半圓鍵、張緊輪、張緊器等。正時系統安裝完畢后,起動發動機,發動機一次性順利起動著車,怠速平穩,加速順暢。對該車進行反復路試,故障癥狀徹底消失。再次讀取發動機怠速時的數據流,各項數據流分別為:前氧傳感器-B1:0~900 mV之間變化;質量空氣流量傳感器:263~273 mV之間變化;進氣溫度傳感器:89°F;節氣門位置傳感器:314mV;蓄電池電壓:13.9V;冷卻液溫度:205°F;發動機轉速:749.9 r/min;車速:0 m/h;動力轉向開關:關;變速器擋位開關:P/N;發動機負荷:17.8%;噴油持續時間:2.3ms;點火正時:6.5~9.5之間變化;ISC執行器占空比:37.8%;空調壓縮機繼電器:關;空/燃比閉環:閉環;長期燃油、短期燃油均在±8%以內。通過觀察,各項數據流基本恢復原廠規定數據流數值。

圖3 曲軸位置傳感器安裝位置
該車動力不足故障原因主要是由于用于曲軸正時齒輪 (A帶)及信號盤定位的半圓鍵人為因素沒有安裝到位,導致正時齒輪及信號盤在曲軸上不能正確定位,天長日久,造成曲軸位置傳感器信號盤及正時齒輪 (A帶)的內側槽口異常磨損并加大,在曲軸運轉時產生左右擺動,致使發動機轉速信號異常而導致發動機正時有誤。往往這類故障發動機ECU存儲器內并不能生存故障代碼,通過數據流檢查也不能明顯發現故障所在范圍,故需拆檢正時系統進行仔細檢查,才能找到故障所在。用于定位曲軸正時齒輪 (A帶)及信號盤的半圓鍵在曲軸上的原始圖片見圖4,明顯存在安裝問題,外側低,內側高。

圖4 半圓鍵安裝位置
另外,曲軸位置傳感器 (也稱為發動機轉速傳感器)信號盤內側明顯有與正時B帶摩擦的痕跡,見圖5。由于曲軸位置傳感器信號盤在運轉時產生擺動及自身的變形才會摩擦到正時B帶,導致B帶異常損壞。這是由于維修人員為了省事,在更換正時B帶時,沒有按要求拆下正時齒輪 (A帶)及曲軸位置傳感器信號盤,強行將正時B帶扒上去,導致曲軸位置傳感器信號盤變形。在非專營店經常會遇到此類現象,歸根結底是非專營店維修人員不了解相關操作流程,沒有接收過系統培訓,故在工作中經常出現蠻干現象。

圖5 曲軸位置傳感器信號盤
(編輯陳程)
U472.42
B
1003-8639(2016)09-0032-02
2015-11-25;
2015-11-26