發動機起動時發動機艙異響的故障診斷排除

胡師紋 周智

【摘要】現如今，隨著科學技術的不斷進步，對汽車舒適性要求越來越高。其中汽車發動機異響是影響汽車整體舒適性的一個重要因素，故對汽車異響的診斷與排除是對維修技師一個重要的考驗。正常的發動機轉速是均勻的、運轉是有輕微的、有節奏的機械振動和排氣聲音。當正常發動機轉速發生變化時，如怠速加速、高速狀況下表現為連續的聲音強弱變化，轉速過渡圓順而不間斷，如果發動機運轉過程中出現簡寫且無規律的碰撞聲、摩擦聲和強烈的振動聲等，可視為發動機異響。其中發動機的異響有許多表現形式，如“嗒、嗒、嗒”工作氣門響聲;“嘎、嘎、嘎”金屬爆震響聲;曲軸主軸承“鐺、鐺、鐺”金屬敲擊響聲等。下面介紹起動發動機時，發動機艙有“咔、咔、咔”響聲的故障排除。

【關鍵詞】發動機 故障診斷與排除 發動機異響 起動策略起動馬達 小齒輪

一、故障現象

一輛2013款的捷豹xJ，該車在行駛了接近14000公里時因起動馬達小齒輪與飛輪齒發生碰撞損壞導致起動時有“咔、咔、咔”異響，更換了馬達總成和飛輪盤后再次出現相同問題，技師按指引再次更換新的起動馬達總成和飛輪盤，因屬于第二次出現相同問題，按要求技師未敢輕易放車故尋求支持確認故障是否排除。客戶反饋問題：起動發動機時，馬達有“咔、咔、咔”異響。近幾日響聲突然明顯，車輛可正常起動和行駛，之前沒有注意到聲音有什么太大的異常，只是這幾天聲音越來越大，儀表無故障信息提示。讀取故障內容及SDD指導建議：無相關DTC記錄。

二、故障診斷

1、詢問主修技師，在上次更換時曾檢查過起動馬達和飛輪盤等相關部位，沒有發現異常情況，安裝后試車也未見明顯異常。接車檢查并與主修技師一同確認，本次更換完馬達和飛輪后起動時的聲音與第一次更換后的聲音一致。仔細聽辨后發現此車起動時聲音有點不純，起動瞬間能隱約聽到馬達內部有輕微類似金屬撞擊的聲響。檢查起動馬達安裝正常無松曠，發動機外部各附件安裝無異常松曠，無油液滲漏，電瓶檢測結果正常，無相關維修技術指引。檢查已拆下的舊件，馬達小齒輪與飛輪齒端面因碰撞已損壞變形，經對比與第一次的損壞情況基本一致，兩次均為起動馬達內部存在機械故障。仔細查看碰撞痕跡，發現碰撞發生的初始階段，小齒輪與飛輪齒嚙合時有一提前量，打齒原因是起動時馬達小齒輪與飛輪齒未準確嚙合、有大約2mm的錯位。

從初步收集的數據看，未發現有什么明顯的異常。

三、故障排除

1、機械故障：馬達或飛輪固定位置有偏移，入齒時實際正時位置偏斜不正，齒端發生碰撞。

2、控制故障：PINION控制過早或過晚介入，導致不能與飛輪準確嚙合。

PINION過早或過晚介入的原因可能是：（a）線路接觸不良驅動電流小，PINION實際執行滯后導致對位不準;（b）馬達內部小齒輪電磁線圈故障，不能按要求準確運動;（c）ECM控制錯誤或啟動條件紊亂，嚙合正時失準。原理概要：該車使用ECO智能起停系統，起動馬達為串聯電磁閥起動（Tss）電機。如果發動機快速旋轉（）200rpm），則TSS電機先由電磁閥通電（motor），以提高小齒輪速度，當齒圈和小齒輪的轉速接近時，第二個電磁閥通電（pinion），小齒輪才會前移嚙合齒圈。當發動機靜止或充分緩慢旋轉時（<200rpm），小齒輪先向前移動與飛輪齒圈嚙合，然后TSS電機通電（motor），以重新啟動發動機。排查過程與步驟如下：

（1）測量對比馬達和飛輪機械定位部分沒有明顯差異;（2）檢查起動馬達相關線束各節點連接良好，沒有接觸不良等異常情況;（3）測量pinion和motor電阻分別為0.5Ω、0.9Ω，阻值正常。（4）連接示波器，查看pinion和motor實際工作波形;（5）分析pinion和motor波形，發現motor實際激活時刻要早于pinion，此條件起動策略pinion應提前motor才正確。檢查PCM軟件為最新版本，CCF狀態正常。檢查小齒輪制線，發現兩根控制線出廠時接反（該段線束顏色在電路圖上沒有明確標注）。

四、故障的原因分析

原車線束2WAY CONNECTOR插頭pinion和motor控制線接反，起動時小齒輪工作方式改變：低于200rpm起動時小齒輪實際是先旋轉再吸合，導致齒輪與飛輪嚙合時產生錯位不能準確對正出現撞擊，長時間使用后最終打齒損壞。ECM對馬達執行元件未設監控，不會產生相關DTC。

結束語

通過這列故障的排除過程，可以看出，隨著時代的發展，汽車的各功能的增加使得汽車故障產生多元化，如何正確快速的診斷給技師們提出了更高的要求。本文針對特定車型發動機起動時，發動機艙異響的故障，進行了詳細的診斷排除與分析，采用SDD、萬用表、VMM、游標卡尺等設備進行檢測與排除，采用重新修正反接的線束插頭，復位后測試將故障排除。