◆文/河南 孫元彬
一輛2016款一汽馬自達(dá)阿特茲,搭載創(chuàng)馳藍(lán)天2.0L發(fā)動機(jī)和6速手自一體變速器,行駛里程超過20 000km。據(jù)車主反映該車在行駛過程中有時會突然出現(xiàn)闖車現(xiàn)象,每次大約持續(xù)1~2s,有時等紅燈時收油門后怠速不穩(wěn),轉(zhuǎn)速表指針上下跳動,嚴(yán)重時熄火,但無任何報(bào)警燈點(diǎn)亮。此偶發(fā)性故障出現(xiàn)至今已有2個多月了,而且故障發(fā)生的時機(jī)沒有任何規(guī)律可循。
進(jìn)接車后,首先連接專用診斷儀,所有系統(tǒng)均未存儲有故障碼;檢查發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù),一切正常,且怠速平穩(wěn)、原地加速良好。但經(jīng)過反復(fù)路試,終于遇到了如車主所述的故障現(xiàn)象,停車收油門后,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),轉(zhuǎn)速表上下波動,甚至熄火。重新進(jìn)行發(fā)動機(jī)啟動操作,發(fā)動機(jī)無法順利啟動,反復(fù)啟動多次后,發(fā)動機(jī)又能啟動,且怠速穩(wěn)定,行駛正常,故障現(xiàn)象消失?;氐暝俅螄L試讀取故障碼,依舊一無所獲。根據(jù)筆者以往的維修經(jīng)驗(yàn)初步判斷可能是燃油供油不足或重要信號(如曲軸位置信號、凸輪軸信號等)丟失。分析故障車可能的故障原因有:低壓汽油泵故障、高壓汽油泵故障、燃油供給相關(guān)線束或插頭接觸不良、排氣凸輪軸傳感器故障或接觸不良、曲軸位置傳感器故障或接觸不良、高壓點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)線束或接觸不良或PCM故障等。
需要特別說明的是:在馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)中,排氣凸輪軸是控制噴油和點(diǎn)火的基準(zhǔn)信號,進(jìn)氣凸輪軸信號被用作修正信號。
根據(jù)上述檢查及分析,筆者首先著手檢查低壓油泵系統(tǒng)(圖1)油壓。通過測量發(fā)現(xiàn),低壓油泵系統(tǒng)壓力為430kPa(正常范圍為410~430kPa),正常,且經(jīng)過長時間觀察未發(fā)現(xiàn)異常。拆下汽油泵檢查燃油濾清器,濾圖2 低壓油泵控制模塊芯干凈,且汽油中無雜質(zhì),顏色正常。檢查低壓油泵控制模塊線束和插頭(圖2)接觸良好,基本可以排除供油系統(tǒng)低壓部分的出現(xiàn)故障的可能。
圖1 故障車低壓油泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
檢查高壓系統(tǒng)供油壓力。進(jìn)入發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)記錄器,觀察發(fā)動機(jī)怠速、加速工況和轉(zhuǎn)速2 000r/min時的高壓實(shí)際數(shù)值(通過燃油壓力傳感器提供信號)始終和PCM理論控制值一樣(表1)。長時間觀察,未發(fā)現(xiàn)異常,說明高壓供油部分不存在故障。
表1 高壓系統(tǒng)供油壓力
檢查凸輪軸位置傳感器。傳感器插頭接觸良好,拆卸傳感器,發(fā)現(xiàn)端部有金屬粉末,觀察轉(zhuǎn)子正常。經(jīng)清潔雜質(zhì)后裝車并試車,故障依舊。檢查波形信號,與正常車的波形進(jìn)行對比,未發(fā)現(xiàn)異常。
檢查曲軸位置傳感器。傳感器插頭接觸良好,拆卸傳感器未發(fā)現(xiàn)異常。檢查波形信號,與正常車波形進(jìn)行對比,未發(fā)現(xiàn)異常。
檢查發(fā)動機(jī)點(diǎn)火、供油等相關(guān)線束或插頭,各部位接觸良好,搭鐵線束良好,輕晃線束觀察數(shù)據(jù),未發(fā)現(xiàn)異常。
分析該車的故障特征是:故障現(xiàn)象一般只出現(xiàn)在行駛過程中,怠速時無法再現(xiàn)故障現(xiàn)象,且行駛過程中故障保持的時間很短。因此,決定在車輛路試中使用檢測儀監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù),待回店里后再做進(jìn)一步分析。路試過程中確實(shí)遇到了故障再現(xiàn),并及時采集故障發(fā)生時的相關(guān)數(shù)據(jù),通過回放數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)故障車燃油高壓傳感器信號出現(xiàn)了異常波動,如圖3、圖4所示。
從圖3和圖4中可以看出,故障車燃油壓力傳感器信號實(shí)際值發(fā)生了突變,與理論值相差很大。出現(xiàn)這種情況的可能原因有:燃油壓力傳感器本身故障、插頭或線束接觸不良、PCM故障等。
圖3 故障車加速瞬間發(fā)動機(jī)的異常數(shù)據(jù)
圖4 故障車發(fā)動機(jī)怠速時的異常數(shù)據(jù)
檢查燃油壓力傳感器。燃油壓力傳感器插頭接觸良好,與PCM之間的線束也正常,輕晃此段線束無異常,但輕輕晃動燃油壓力傳感器本身時,故障現(xiàn)象再現(xiàn),且其數(shù)據(jù)波形出現(xiàn)異常。因?yàn)橐呀?jīng)排除了線束和插頭接觸的故障可能,因此,該車故障點(diǎn)存在于燃油壓力傳感器內(nèi)部。對比其它車輛,同樣晃動程度,信號無變化。
由于故障車型的燃油壓力傳感器集成在燃油導(dǎo)軌上,不可單獨(dú)拆卸,只好更換燃油導(dǎo)軌。后經(jīng)反復(fù)試車,該車故障被徹底排除。
由于燃油壓力傳感器內(nèi)部故障,燃油壓力傳感器給PCM傳遞的高壓信號與目標(biāo)值不符,從而導(dǎo)致PCM降低低壓油泵的轉(zhuǎn)速,甚至控制溢流電磁閥打開泄壓。但由于實(shí)際燃油壓力并不高,經(jīng)過PCM錯誤調(diào)整后,供油壓力嚴(yán)重低于正常值,且從前氧信號也看出實(shí)際的混合氣過稀。雖然經(jīng)過PCM 的再次調(diào)整(噴油量增加到1.92ms),但此時也無濟(jì)于事,熄火和闖車的故障現(xiàn)象也就不可避免。
專家點(diǎn)評
羅新聞
該車故障原因雖然簡單,但要想找到故障部位確實(shí)比較困難。由于故障車一直沒有故障碼,所以只能通過在路試過程中捕捉數(shù)據(jù)流去分析故障原因。缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的高壓燃油壓力傳感器損壞不會影響發(fā)動機(jī)啟動和怠速,只會導(dǎo)致加速不良。判斷該傳感器損壞的依據(jù)是讀取故障碼、噴油脈寬、氧傳感器數(shù)據(jù)流,這樣能快速鎖定故障部位。但是如果高壓燃油壓力傳感器信號不正確,就只能通過捕捉并分析路試時的數(shù)據(jù)流去解決問題。至于曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障或工作不良,PCM都會儲存故障碼,而該車故障表現(xiàn)是沒有故障碼,故障原因基本可以鎖定在油路或機(jī)械故障上。