2014款福特蒙迪歐車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)

新天煜名車維修服務(wù)有限公司 姬躍躍

故障現(xiàn)象一輛2014款福特蒙迪歐車，搭載CAF488WQ3發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為12萬km。車主進(jìn)廠反映，該車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速忽高忽低，但能正常行駛。

故障診斷接車后試車，確認(rèn)故障現(xiàn)象與車主所述一致。與車主溝通得知，該車前不久因事故維修過發(fā)動(dòng)機(jī)，而故障就是在事故維修后出現(xiàn)的，維修人員為此更換過進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，但故障依舊，于是將車開至我廠進(jìn)行維修。

圖1 故障車的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（截屏）

用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，動(dòng)力控制模塊（PCM）中無故障代碼存儲(chǔ)；讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（圖1），發(fā)現(xiàn)長期燃油修正為19.53%，短期燃油修正為5.47%，總?cè)加托拚_(dá)到了25%，說明混合氣過稀；油軌壓力為2 910 kPa（由油軌壓力傳感器監(jiān)測(cè)，正常發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的油軌壓力應(yīng)為4 000 kPa左右），偏低；另外，進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力在24 kPa～33 kPa來回變化，由于已更換過進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，說明進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力的變化是由發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)引起的，而不是進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力信號(hào)變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

診斷至此，決定從檢查混合氣過稀的原因入手。油軌壓力偏低是導(dǎo)致混合氣過稀的直接原因，那么又是什么原因?qū)е掠蛙墘毫ζ偷哪兀吭撥嚾加凸┙o系統(tǒng)由高壓供油部分和低壓供油部分組成，電動(dòng)燃油泵將燃油加壓（燃油壓力為320 kPa～620 kPa，由低壓燃油壓力傳感器監(jiān)測(cè)）后輸送至機(jī)械高壓泵，然后高壓泵再將燃油進(jìn)一步加壓（燃油壓力最高可達(dá)15 MPa，由油軌壓力傳感器監(jiān)測(cè)）后輸送至高壓油軌，最后由噴油器噴射至氣缸內(nèi)。

讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的低壓燃油壓力，為4 00 kPa左右，正常，說明低壓供油部分正常。難道是高壓泵損壞？由于高壓泵由排氣凸輪軸上的凸角驅(qū)動(dòng)（圖2），因此高壓燃油的產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)關(guān)系密切，并且該車故障是在維修發(fā)動(dòng)機(jī)之后出現(xiàn)的，為了避免盲目更換高壓泵，決定先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)，而檢查發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)最快捷、最準(zhǔn)確的方法為分析氣缸壓力波形。

圖2 高壓泵

連接示波器和氣缸壓力傳感器，測(cè)得氣缸壓力波形如圖3所示，分析可知排氣門打開時(shí)刻約為144°曲軸轉(zhuǎn)角，排氣門關(guān)閉時(shí)刻約為319°曲軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻約為582°曲軸轉(zhuǎn)角，均無明顯異常，但在排氣門關(guān)閉后氣缸壓力沒有下降，反而從 0 bar（1 bar=100 kPa）上升至536 mbar（1 mbar=0.1 kPa），然后再下降至負(fù)壓。筆者覺得此現(xiàn)象有些異常，可能的故障原因有：排氣系統(tǒng)堵塞；排氣門關(guān)閉過于提前。再結(jié)合油軌壓力過低的現(xiàn)象進(jìn)行分析，認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)錯(cuò)誤。

用專用工具校對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)，發(fā)現(xiàn)專用工具無法正確卡入，但與正確位置相差不多，說明發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)偏差不大，這也是PCM不存儲(chǔ)故障代碼的原因。

故障排除重新安裝發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定；讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（圖4），油軌壓力為3 890 kPa，長期燃油修正為8.59%，短期燃油修正為-5.47%，總?cè)加托拚秊?.12%，均恢復(fù)正常。

圖3 故障車的氣缸壓力波形（截屏）

圖4 正常車的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（截屏）

故障總結(jié)故障排除后再次測(cè)量氣缸壓力波形（圖5），得知排氣門打開時(shí)刻約為166°曲軸轉(zhuǎn)角，排氣門關(guān)閉時(shí)刻約為343°曲軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻約為605°曲軸轉(zhuǎn)角，均比故障車延遲了20°曲軸轉(zhuǎn)角左右。排氣門關(guān)閉后的氣缸壓力上升至204 mbar，比之前的氣缸壓力（536 mbar）小了332 mbar。為什么氣缸壓力還會(huì)有204 mbar的呢？分析認(rèn)為，這與汽車制造商的設(shè)計(jì)有關(guān)系，為了在怠速工況下減小氣門重疊角，特意使進(jìn)氣滯后、排氣提前。

圖5 正常車的氣缸壓力波形（截屏）

在故障診斷過程中，筆者還測(cè)量了故障車和正常車的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（圖6、圖7），對(duì)比可知，故障車凸輪軸位置信號(hào)比正常車提前了約2個(gè)曲軸信號(hào)齒。

圖6 故障車曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）

圖7 正常車曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）