2013年途觀發(fā)動機奇怪故障分析

饒軍技能大師工作室/饒軍 吳長路

2013年途觀發(fā)動機奇怪故障分析

饒軍技能大師工作室/饒軍 吳長路

車型：配置CEA 1.8T發(fā)動機。

行駛里程：120000km。

VIN： LSVXM65N4D2××××××。

故障現(xiàn)象：客戶反映該車冷車時啟動，就會出現(xiàn)儀表上發(fā)動機排放燈閃爍，EPC點亮，發(fā)動機嚴重抖動的故障，但是車輛熱車之后，車輛抖動情況不會再出現(xiàn)。由于已接近年關(guān)，客戶需要開長途回家過春節(jié)，因此來到本站希望徹底排除故障，避免長途行駛出現(xiàn)問題。

故障診斷：首先維修班組接到維修任務(wù)后，甲技師驗證故障現(xiàn)象明顯存在。進一步檢查發(fā)動機系統(tǒng)的故障碼，分別有：00769 P0301 汽缸1檢測到不發(fā)火；00771 P0303 汽缸3檢測到不發(fā)火；00022 P0016 汽缸列1，凸輪軸位置/曲軸位置傳感器分配不正確； 00768 P0300 檢測到不發(fā)火；00772 P0304 汽缸4檢測到不發(fā)火；00770 P0302 汽缸2檢測到不發(fā)火。

甲技師也是本站一個經(jīng)驗豐富的維修組長，根據(jù)之前維修經(jīng)驗，結(jié)合故障現(xiàn)象，甲技師將所有故障碼的檢查重點放在P0016凸輪軸/曲軸位置傳感器分配不正確上面了。因為之前維修過多個類似的故障，都是更換了一套正時鏈條、張緊器之后故障就解決了。為了安全起見，甲技師還詳細咨詢客戶之前的維修經(jīng)歷，客戶也反映該車之前維修過許久，在外面修理廠和當?shù)氐?S店分別更換過所有點火線圈、火花塞、汽油，清洗了噴油器，清除了進氣歧管及汽缸內(nèi)積炭，檢測了發(fā)動機線束等配件，故障從來沒有解決過，實在沒辦法的情況下才舍近求遠來本站檢查。了解到之前維修經(jīng)歷，甲技師胸有成竹，訂購了正時鏈條等全套正時配件后，安心等配件到貨后再更換。

在等待過程中，甲技師陸續(xù)發(fā)現(xiàn)該車存在一些其他的故障，當然這個和車輛的行駛里程較多且自然損耗有關(guān)，考慮到客戶即將長途行駛且目前車輛放置在本站維修，因此本著負責(zé)的態(tài)度對冷卻水泵存在泄漏，制動片磨損快到極限等故障一一報修并得到客戶的首肯。

就這樣包括訂購配件及維修的時間也差不多花了一個星期，而客戶急于回家，在技師指定提車時間過來提車時，維修技師還沒有完全安裝好。當終于完全安裝好之后試車才發(fā)現(xiàn)發(fā)動機抖動依舊。

此時的客戶開始發(fā)飆了，當然按照客戶的說法是該車已經(jīng)花費了差不多1萬元修理，但他所報修的故障根本沒有解決。在無法取得客戶諒解的情況下，當班服務(wù)顧問和技師向筆者求助了。

此刻和客戶解釋的任何話語都是蒼白無力的，最首要任務(wù)是解決該車的故障點。為了快捷的解決車輛故障，筆者再次和甲技師一起驗證故障現(xiàn)象，筆者親身驗證的現(xiàn)象如下：在冷車狀態(tài)下啟動發(fā)動機，怠速時發(fā)動機還算比較平穩(wěn)，如果不加油門可能要持續(xù)稍長時間后故障現(xiàn)象才會出現(xiàn)，如想故障現(xiàn)象快速出現(xiàn)的話，只要反復(fù)輕踩加速踏板再松掉，連續(xù)幾次之后故障肯定會出現(xiàn)，出現(xiàn)時首先發(fā)動機開始抖動，接著發(fā)動機排放燈連續(xù)閃爍，提醒失火可能導(dǎo)致三元催化器損壞的潛在危險，再就是EPC燈也點亮，至此故障現(xiàn)象便再也不會消失，哪怕熄火再重新啟動故障仍然會存在，只有用診斷儀刪除故障碼之后再啟動，車輛方能正常怠速運轉(zhuǎn)。當發(fā)動機到達正常工作溫度之后，該故障就再不會出現(xiàn)了，這個時候在路上無論如何行駛故障均不再出現(xiàn)。

連接好VAS6150讀取發(fā)動機系統(tǒng)的故障碼，經(jīng)確認和技師修理之前一模一樣，說明技師之前判斷的正時鏈條方面存在問題確實存在失誤。接下來筆者理理思路，對該故障碼來做一些分析，分析如下：

（1）系統(tǒng)共存儲6個故障碼，按照故障碼含義分析可以分為兩類：一是失火方面的故障，二是正時方面的故障（凸輪軸和曲軸分配存在不正確）。

（2）失火故障包括全部4個汽缸，常理下某一個汽缸失火完全可以理解，但是全部汽缸都失火，如果仍然懷疑是所有汽缸點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障明顯不符合邏輯，因此筆者可以將點火系統(tǒng)本身部件不予考慮，何況該車之前已經(jīng)更換過所有點火部件，檢查過線束，清洗過積炭，因此筆者認為該故障只是一個衍生故障，是由其他故障所引起的故障。

（3）汽缸列1，凸輪軸位置/曲軸位置傳感器分配不正確的故障仍然存在，而維修甲技師已經(jīng)更換過了正時鏈條一套部件，那么只能說明該故障點并不在正時本身了。

（4）4個缸同時存在失火，只能是某一個共性的問題導(dǎo)致所有汽缸失火，那么是否和P0016——凸輪軸位置/曲軸位置傳感器分配不正確存在直接因果關(guān)系呢？

圖1 數(shù)據(jù)流（故障車）

圖2 數(shù)據(jù)流（正常車）

圖3 數(shù)據(jù)流（加速）

基于以上四項分析，筆者決定還是從P0016故障碼來入手，而凸輪軸位置和曲軸位置分配不正確的原因包括：

（1）正時本身問題，包括正時記號錯亂，鏈條張緊器異常。結(jié)合維修之前該故障已經(jīng)存在，而甲技師按照規(guī)范已經(jīng)更換全套正時部件，肯定可以排除正時裝配錯誤等情況。

（2）正時調(diào)節(jié)部分出現(xiàn)問題，該車采用了可變進氣正時調(diào)節(jié)VVT閥，若VVT閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，也是有可能引起汽缸失火的故障。

考慮到此，首先觀察相關(guān)數(shù)據(jù)流，故障車輛的數(shù)據(jù)流如圖1所示，正常車輛的數(shù)據(jù)流如圖2所示，兩者數(shù)據(jù)流中明顯可以看出一些異常，91組第三區(qū)和第四區(qū)兩者顯示比較相符，可是93組第三區(qū)顯示進氣凸輪軸規(guī)定/實際值差卻明顯異常，正常車輛差值為-1.49，而故障車輛卻為38.89，遠遠超過正常范圍，那么這是否就是故障的根源呢？考慮到怠速時凸輪軸正時調(diào)節(jié)基本上不會變化，接下來再看下加速時的數(shù)據(jù)流，正常車輛加速時的數(shù)據(jù)如圖3所示，可見實際凸輪軸調(diào)整值和規(guī)定的凸輪軸調(diào)整數(shù)據(jù)相比，怠速時有較大變化，同樣進氣凸輪軸啟動控制脈沖占空比系數(shù)也由圖2中的5.9%切換至44.3%，由此說明發(fā)動機控制單元通過輸出脈沖信號控制凸輪軸調(diào)節(jié)且凸輪軸也調(diào)節(jié)至理論值。觀察故障車輛加速時的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障車輛凸輪軸實際調(diào)整值仍保持在38°不變，但是進氣凸輪軸啟動控制脈沖占空比系數(shù)有變化，證明該車發(fā)動機控制單元能隨著轉(zhuǎn)速輸出脈沖控制信號，但是凸輪軸卻始終無法對應(yīng)調(diào)節(jié)了。

檢查至此，故障范圍就比較小了。下面來看看該車正時調(diào)節(jié)控制原理（如圖4所示），加壓的機油通過凸輪軸中的孔經(jīng)過凸輪軸軸承流入中央閥（VVT閥）中。從那兒取決于發(fā)動機轉(zhuǎn)速及負荷由發(fā)動機控制單元進行線性調(diào)節(jié)，機油流入凸輪軸孔中的孔后流入調(diào)節(jié)器的儲油室。此閥被一個單獨安裝的中央電磁閥（進氣凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥1-N205）電動驅(qū)動。當電磁閥被一個PWM（脈寬調(diào)制）信號驅(qū)動的時候就會產(chǎn)生一個可變磁場。取決于磁場的強度，帶球體的軸被沿著凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向推動。圖中A腔充滿油壓，壓力增大，相對外轉(zhuǎn)子來說，閥片帶動凸輪軸順時針轉(zhuǎn)動一定角度，此時氣門開啟時間被提前了。由此說明影響VVT調(diào)節(jié)的因素包括有機油壓力及VVT閥本身了。

經(jīng)測量機油壓力，符合正常范圍，接下來只有拆檢VVT閥來檢查了。拆下VVT閥，馬上就發(fā)現(xiàn)了該閥存在異常（如圖5所示），可見該VVT閥中心閥芯位置已經(jīng)和閥體表面齊平（紅色圓圈部位），正常VVT閥的閥芯比閥平面低（圖中綠色圓圈部位），至此可以證明故障點就是該VVT閥所導(dǎo)致的了。經(jīng)更換全新的VVT閥后試車，故障排除。

圖4 正時調(diào)節(jié)

圖5 VVT閥