一辆别克君威轿车,装备2.5L发动机,累计行驶里程4.8万km。据车主反映,该车无论是冷车还是热车,每次起动都要花费大约30s的时间才能勉强起动,但起动后工作正常。
接车后,将Tech 2诊断仪连接在发动机动力控制模块(PCM)的插头上,Tech 2能够进入PCM,但没有故障码存储。根据故障现象,先从燃油系统和点火系统进行排查。
首先检查燃油压力。打开点火开关,汽油泵开始工作,2s后油压表指示值上升到294kPa,保压15min后油压表指示值为292kPa,下降幅度在允许范围内。将点火开关保持在起动位置,使起动机长时间运转,以强制发动机起动。发动机怠速时油压值为297kPa,将油压调节器的真空软管拔掉,油压值上升至322kPa(标准值为284~325kPa)。因燃油系统在各工况下的压力值均正常,故该系统存在故障的可能性不大。
接下来对点火线圈、点火控制模块(ICM)及高压线等进行检查。测量lCm的点火正电压接脚(粉红色导线)有12V电压,ICM与PCM之间的白色连接线导通,且PCM的ICM控制接脚处有5V输出电压。进行跳火试验,各缸火花塞均能产生高强度的蓝色火花,说明点火系统存在故障的可能性也不大。
既然燃油系统和点火系统都没有问题,那么下一步应检查产生发动机起动所需信号的几个传感器,即冷却液温度传感器和曲轴位置传感器。因为该车冷、热车均会出现起动困难现象,故可排除冷却液温度传感器的影响,检查重点应放在曲轴位置传感器上。
该车有2个曲轴位置传感器,一个是24X曲轴位置传感器,位于发动机右侧,曲轴端部缓振平衡器的后面;另一个是7X曲轴位置传感器,位于发动机气缸体后下方,排气歧管的下部。24X曲轴位置传感器在曲轴旋转一圈的时间内能产生24个信号脉冲,因此被用于控制点火和喷油,在发动机起动过程中及发动机转速低于1600r/min时起作用,转速高于1600r/min时不再参与工作。当转速高于1600r/min时,由7X曲轴位置传感器产生信号,通过ICM计算,得出的3X曲轴位置信号在1200~10000r/min的转速范围内起作用。
通过这2个曲轴位置传感器的作用对比可知:如果24X曲轴位置传感器信号不正常,会导致发动机起动困难,起动时间变长。如果7X曲轴位置传感器信号不正常,则会导致发动机不能起动。
为了验证上述分析,笔者用Tech 2进入PCM进行曲轴位置偏差学习,当检测到24X曲轴位置传感器时,Tech 2显示“24X曲轴位置传感器存在错误信号”。拆下曲轴带轮,检查24X曲轴位置传感器,发现上面积满了油污。曲轴带轮的橡胶减振层已经老化变形,曲轴带轮上的齿环也有部分损坏,这就导致24X曲轴位置传感器传送给PCM的曲轴位置信号错误。
清洁24X曲轴位置传感器,更换新的曲轴带轮并进行曲轴位置偏差学习后,发动机能顺利起动,故障彻底排除。
2.发动机怠速不稳
一辆装备2.5L发动机的别克君威轿车,累计行驶里程4.5万km。车主反映该车zui近怠速转速时高时低,且发动机加速无力。在路边修理店清洗了喷油器、进气道、节气门体及怠速控制阀,但故障依旧。
首先连接Tech 2诊断仪对发动机电控系统进行检测,没有发现故障存储。接着读取数据流,相关主要数据如下:
长期燃油调整(LT)——18%
短期燃油调整(ST)——25%
进气压力(MAP) ——40~42kPa
进气(MAF)频率——1600~1800Hz
显然,这些数据不在正常范围内。
由于MAF频率偏低,怀疑空气流量计损坏。将空气流量计插头拔掉,发动机怠速变得平稳,观察数据流,发现LT下降到4%;再插上空气流量计插头,发动机立即振动起来;换上同型号的正常空气流量计后,发动机怠速仍然不稳,相关数据也没有任何变化,说明该车空气流量计没有损坏。
进一步观察数据流,发现怠速转速有时高达1000r/min正常值应为660r/min左右)且在变化,氧传感器信号电压为20~30mV,怠速控制阀步数为O。急踩几下加速踏板后,氧传感器信号电压开始进行 “浓、稀”调节,但怠速控制阀步数仍然为0(正常值应为10~40)。
通过以上数据可以初步判断:①氧传感器信号电压处于20~30mV,说明混合气偏稀;②怠速控制阀步数为0,首先说明怠速控制阀、PCM工作正常,其次说明PCM在发现发动机怠速偏高后进行了全力调节,但将怠速控制阀步数调整为0后怠速转速仍然偏高,说明节气门后进气歧管的某个部位漏气;③MAP正常值为36~39kPa,上述数据表明进气歧管有漏气的地方;④MAF频率偏低,说明进气歧管有漏气的地方。
基于上述判断,决定检查各真空管路及密封部件。将制动真空助力器的真空管夹住,发动机怠速抖动现象消失,说明真空助力器有问题。
更换真空助力器后再观察数据流,LT下降为3%,MAF频率上升到21OOHz, MAP值下降到34~36kPa,怠速控制阀步数达到20,氧传感器信号电压也恢复了正常的“浓、稀”变化。经试车,发动机顺利起动,加速顺畅有力,故障排除。
3.发动机自由加速
一辆2003年生产的别克君威2.0 SGM7200型轿车,装备L34型发动机,累计行驶里程3.7万km,据驾驶员反映,该车不踩加速踏板,发动机转速就由怠速慢慢升高至4000r/min。
接车后,首先验证故障现象,结果与车主所述一致。用Tech 2诊断仪查询故障码,系统显示正常。考虑到该车的使用环境(矿区,空气中灰尘较多),笔者认为造成上述故障的原因多半是进气系统密封不严、节气门拉索卡滞、节气门体脏污以及怠速控制阀(IAC)卡滞。
先检查进气系统密封性。拆下制动增压真空管,接上真空表,测量进气系统真空度,怠速时为60kPa(标准值为57~67kPa);出现故障时,真空度随发动机转速增加,在6~82kPa之间快速摆动。通过上述检查,可以排除进气系统密封不严的可能性。
接着检查节气门拉索有无卡滞,节气门体是否清洁,以及节气门位置传感器是否调整合适。由于车主说节气门体前几天刚清洗过,经检查也未发现异常,因而怀疑IAC有问题。检查IAC的B、D端子(见图1),均有5V电压,且A、C端子都有脉冲信号;测量A-B及C-D端子的电阻值均正常。拆下IAC检查,发现当点.火开关“ON"时,IAC不动作(要用手压住IAC的枢轴,否则就会掉出来);起动发动机,IAC还是不动作。将IAC的枢轴拧出来,然后把点火开关置于“ON”位置,发现IAC可以缩回去,说明是IAC卡滞造成的发动机自由力口速。
IAC卡滞有三种情况:①卡在全开位置,因进入的空气过多,导致怠速转速过高;②卡在全关位置,因没有足够的空气进入,导致怠速转速过低;③卡在中间某一位置,会导致怠速不稳,工况变化时发动机反应迟钝。该车是在全开位置卡住,所以转速不断升高。检查IAC枢轴有严重损伤,只能更换。
更换新件后,先将点火开关打开后再关闭,使发动机电控单元重新设定IAC的起始位置,然后进行路试,故障现象消失。