修車之道（7）

廣西/梁昌凡

修車之道（7）

廣西/梁昌凡

案例21：進口474發動機的無法二次啟動故障

一輛2002年產的長安雪虎面包車，474Q發動機，77A0電控系統，VIN：LS4ADC1R62××××××，由于第二次打火很難打著進廠維修。

圖76 曲軸、曲軸皮帶輪走位差不多2齒

圖77 2005年鈴木雨燕點火控制原理圖

故障診斷：車主自述1個多月前出現動力差、熱車打火難打的問題后在廣東4S店及數個修理廠維修過，更換過一套噴油器與汽油濾芯。典型故障現象是早上第一次打火很容易，且動力基本正常，半途停車關鑰匙后很難打著，打火時要上下移動加速踏板才能打著。由于第二次打火難打，綜合考慮是水溫傳感器或者噴油器漏油故障。首先測試是否為噴油器漏油問題，把噴油器的幾個插頭拔了，試打幾次，再插上打火（排空里面可能的多余燃油），故障依舊；用KT600進入電控系統，無電控故障碼，查看數據流，發現水溫、大氣壓力正常，能夠正常接收到轉速信號（也就是曲軸信號），點火系統為雙頭點火高壓包（1缸、4缸與2缸、3缸分別共用高壓包），分別拔下第1缸與第3缸高壓線接上火花塞打火（火花塞負極搭鐵），發現都點火，點火能量強。拔下1～4缸噴油器插頭，用LED試燈分別接在各個噴油器兩線打火，發現1～3缸都沒有噴油信號，而4缸有噴油信號。綜合早上第一次打火能夠打著且動力基本正常，推斷噴油器電源與控制線應該無問題，無噴油信號應該為發動機控制單元無輸出導致，推斷為發動機控制單元問題。更換了二手的發動機控制單元，早上一下子打著車了。著車后動力正常，著車十來分鐘后關鑰匙熄火再重新打火，無法打著車。再次檢測仍然為1～3缸無噴油控制信號。依照二次打火無法打著，推斷可能為某條傳感器或者執行器線路熱車后短路。把發動機線束拆下來對所有的傳感器與執行器線路進行檢測，無短路、無斷路，重要線路（噴油器、高壓包、節氣門位置傳感器等線路）還用25W燈泡接蓄電池試，均無問題。怪事了，難道是有電子干擾？發電機、火花塞、高壓包，車上除了這幾個東西會干擾外，幾乎沒有其他可能了。分別拔了發電機的插頭（排除發電機干擾），為方便檢測打火時查看噴油信號，4個缸的噴油器的插頭都拔出來，分別接上5W左右的試燈以便觀察打火時候的噴油信號情況。拔了高壓包插頭（排除高壓包、火花塞干擾）再試打火，仍然是1～3缸無噴油信號。4個缸均點火，1～3缸不噴油的故障會是什么問題，一時沒有了方向。由于此車用的是進口474發動機，電裝（DENSO）077A0發動機電控系統，在國內很少裝備，根本無法找到原車的電控電路圖。試圖與同行、在網上找該類似故障原因，大致獲得的信息為：該系統對曲軸、凸輪軸位置信號要求很高，如果這兩個信號有問題，很可能會引起某幾缸沒有噴油信號。于是拆下正時帶，發現曲軸正時有些走位（差2個齒左右，如圖76所示），原因為曲軸正時定位銷、曲軸正時輪凹槽及曲軸定位槽都有磨損，經更換加大的定位銷處理后正常，但是仍然無法二次著車。想用KT600示波儀檢測凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器的信號，不巧，接上去不打火也有不規則信號，所讀的波形完全無參考價值，應該是示波功能損壞了。想到同系統、同時期的車型有鈴木雨燕的電控系統控制原理與本車的應該一樣，找到了鈴木雨燕的點火控制原理圖（如圖77所示），發現高壓包里的主要原理是兩個三極管控制，BK/WHT（黑/白）線為電源，BK（黑）線為直接搭鐵線，另外一條為發動機控制單元控制正極，查看該車，線的顏色與雨燕的一樣。用萬用表量取了高壓包電阻值發現有一個高壓包的1、2腳之間為12kΩ，1、3腳之間及2、3腳之間約為26kΩ，根據圖77的原理，13腳與23腳應該至少為MΩ級別。原車上有原來換下來的一個高壓包，量取了1、2腳之間電阻為1.2kΩ，2、 3腳之間，1、3腳之間都為2.3MΩ。更換上原車上的高壓包（控制1、4缸），再打火檢測，發現1、4缸都有噴油信號，2缸、3缸沒有。難道是高壓包影響，把1、4缸高壓包與2、3缸高壓包換位，結果又只有4缸有噴油控制信號。這故障，是越來越離譜了，超出了一般汽車動力ECU的控制設計理念。檢測到這個階段，故障卻還是沒有絲毫的頭緒。沒辦法，只能重新從頭來思考：一個車正常著車無非就是機械（缸壓、正時）、電路（發動機ECU，發動機各種傳感器、執行器正常）、油路（油壓正常）、進排氣（排氣不堵、進氣正常），車輛早上打火第一次能夠正常著車且可以行駛幾個小時基本無問題，卻在關鑰匙熄火后打不著，說明機械方面無問題，油壓、進氣也無問題，那就是發動機控制、執行電路問題。無噴油信號，就是主要存在曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的數據與發動機控制單元通信有問題，它本身獲得的數據有問題，控制單元內部處理曲軸/凸輪軸數據部分軟件或者硬件故障。而曲軸信號盤檢查過了，凸輪軸信號盤是不是有問題呢？于是拆開了凸輪軸后蓋，結果真的有些發現，這條凸輪軸與進口474的凸輪軸信號發生齒不一樣（普通474為一個大凸位，進口474為兩個小凸位，如圖78所示）。更換凸輪軸后，滿以為故障消除，但是卻怎么也打不著，連早上第一次都打不著了。是不是凸輪軸換錯了，經多方驗證，確實凸輪軸就是雙信號凸起的這種。到底問題出在哪里呢？難道是曲軸或者凸輪軸沒有信號。用KT600查看數據流，打火時轉速數據顯示為180r/min左右的數據，證實曲軸信號正確傳到了發動機控制單元，斷開曲軸傳感器，KT600查看不到任何的轉速信息。且從圖79的波形基本也看不出曲軸與凸輪信號是否有對應的問題，大部分介紹波形的資料都是單個介紹每個傳感器或者執行器的波形，沒有接觸過兩個信號同時進行比較的信息，大部分的曲軸與凸輪軸的對應問題是通過正時來定位的。難道波形有問題，從借用同行的示波儀，看到圖79所示波形。從波形圖來看，凸輪軸信號肯定是沒有問題的，曲軸信號大致也無問題（只是感覺曲軸信號盤可能有一點點變形——波形帶一點錐形），但是就不知道曲軸信號與凸輪軸信號的對應關系是不是正確，正時沒有動過，雖然正時按記號是對的。因為這個曲軸信號盤有些怪異，如圖80所示，它有三個地方為平齒，即信號齒為三處，至于其三處的作用，本人也不是很清楚。有曲軸信號、有凸輪軸信號，難道是所更換的二手控制單元有問題，于是再買回一塊二手控制單元，但是故障仍然沒有絲毫的改善。難道更換的兩塊控制單元都有問題？這個可能性是有，但是不大。至于再次更換成全新的控制單元（費用約2000元，一旦買回來不能退），更需要謹慎。難道控制單元或者傳感器的數據受到干擾？火花塞、高壓包、發電機都排除了，難道是啟動機？像是其他面包車的那種由于啟動時把系統電壓降低到9V以下？于是再次打火，觀察KT600里面的數據流，啟動時電壓為10.5V以上，此時外接在電瓶正負極萬用表量取的電壓也為10.5V以上，證實不是由于系統電壓低導致發動機控制單元處理數據出了問題。對于這個結果，絕對沒有必要更換啟動機去試，或者上擋用人力推車試（雖然有大師建議這樣操作，說這樣操作排除啟動機的干擾可能性）。再次經過思慮，問題還是鎖定在信號同步或者信號處理方面，而后拆裝正時皮帶，分別把正時提前一齒、延后一齒來試，均為第1～3缸或者第2～4缸無噴油信號。對于此車的凸輪軸皮帶輪，軸芯定位銷有E點與I點，外圍也有E點與I點，如圖81所示。按照474發動機原理，應該為里面定位銷對E點，氣門室蓋墊的V點正時標志對凸輪軸皮帶輪外面的E點。也曾經嘗試過里面對I點，外面對E點，當時打火時的曲軸波形為一條直線，曲軸信號沒有了。觀察曲軸位置傳感器，沒有離開位置啊，打開鑰匙插拔曲軸位置的插頭，油泵不轉（正常開鑰匙到ACC的狀態下拔插曲軸位置傳感器的插頭油泵轉一小會），證實曲軸信號沒有傳到發動機控制單元。用套筒桿輕輕敲打曲軸位置傳感器，油泵轉，證實線路無問題。敲緊點后再打火，用KT600查看數據流，發現轉速為350r/min左右，與之前的180r/min左右有明顯的區別，差不多差了1倍，難道就是這導致1～3缸不噴油或者是2～4缸不噴油？而引起轉速信號相差一倍的原因是否為曲軸位置傳感器與信號盤距離的偏大原因呢？于是想辦法把曲軸位置傳感器與固定面磨小0.4mm（如圖82紅線部分所示），再正確對正時（凸輪軸定位對E點、外面E點對氣門室蓋V點），結果再打火，發現4個缸都有了噴油信號。把所有的噴油器與火花塞、高壓包裝上，一打火就著。

圖78 凸輪軸信號盤

圖79 檢測到的曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器波形

圖80 曲軸信號盤怪狀

圖81 凸輪軸定位點有兩點，分別為I點與E點

故障排除：更換成原車的凸輪軸，調整曲軸位置傳感器的間隙，打火時發動機正常能夠啟動，啟動后動力充足。

圖82 把曲軸位置傳感器與缸體接觸面磨薄0.4mm

圖83 長安進口474發動機，DENSO 077A0系統曲軸與凸輪軸傳感器信號正確圖

故障總結：（1）這個故障頗有些難度，主要來自無法找到原車的維修手冊；車主自述無法二次啟動后只更換過一個高壓包、全部的噴油器以及燃油濾清器，而實際看起來，至少凸輪軸是被更換過的，雖然氣門室蓋墊處觀察無明顯的拆裝痕跡，但是在凸輪軸的蓋上卻有顯示二次施工的密封膠的痕跡。此車2015年4月份在我廠更換過缸體總成，而客人描述維修好后一直動力很正常，也沒有過難啟動的現象，自2015年12月份開始出現動力不足及二次打火非常困難，在廣東包括長安4S店及數間維修店維修過，問題始終不能解決。如果原來更換缸體總成的時候就是此凸輪軸，則其8個月時間的正常工作狀態是無法解釋的。（2）本車的電控邏輯非常的詭秘：當凸輪軸信號與曲軸信號無法對應的時候，有時候竟然出現數個缸無噴油信號的情況，但某個或者某幾個缸卻有噴油信號，這在其他非電裝（DENSO）電控系統中是沒有的，導致在維修該車過程中在運用通用的邏輯去推斷，走了不少彎路。（3）車主對本車的維修已經抱著放棄的態度：車主沒有催快點維修好故障，而是說：“不急，慢慢地把它修好。”車主在外地，車子放在本廠6天后已經著手買了另外一輛車用。（4）本車為“限量版”，當時生產銷售的數量非常少（車主自述廠家說只生產20輛左右），當時車身價接近10萬。量少導致該車資料無法從4S店以外渠道獲得，而該車曾經在4S店維修也無法解決問題。在維修此車的時候，曾分別參考過2002年的羚羊、2005年的鈴木利雅納的DENSO電控原理（不是電路圖），去量取發動機控制單元供電及搭鐵，非常耗時與磨煉耐性。（5）本案例維修過程開始時走了些彎路，但最后仍然在細節中（數據流轉速180r/min與350r/min）發現問題。因此任何故障，只要明白工作原理，注意細節，按照一步一步來檢測，故障是一定能夠找到的。（6）DENSO發動機電控系統的特點：①該系統對于曲軸、凸輪軸信號對應要求非常高，如果信號不對應，很可能既不報故障碼，也很難啟動，啟動后動力損失。大體原因為曲軸、凸輪軸信號盤損壞，跳齒，曲軸位置傳感器損壞，凸輪軸位置傳感器損壞以及相關線路損壞；②在維修DENSO發動機系統故障時最可靠的是示波儀，遺憾的是本案例維修的時候，本廠的示波儀正好損壞了，后來借了同行的才檢測到波形。附上進口474發動機電裝DENSO電控系統曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器正常的同步波形圖，如圖83所示；③DENSO發動機電控系統一般有4條電源線：一條關鑰匙時都有電的常電（30電源），一條點火開關ACC控制電源（15電源），兩條發動機ECU指示主繼電器控制的電源，另外有3條以上車身搭鐵線。

（待續）