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北京现代伊兰特轿车发动机起动困难的排除

  • 2013-10-22
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故障现象:一辆2009年产北京现代伊兰特轿车,搭载1.6 L(G4ED)发动机,行驶里程9.6万km,客户反映该车最近一段时间频繁出现了的发动机起动困难现象,但发动机故障报警灯未曾点亮。如果尝试起动多次,发动机能够勉强起动,但起动后发动机有轻微的抖动现象。

检查分析:笔者接车后进行路试,在试车过程中明显感觉到发动机的动力输出不足,怠速时加速感觉有所滞后,当急加速时滞后感觉更加明显,类似于点火能量不足的现象。

笔者打开发动机舱盖后起动发动机,发现在怠速状态下发动机抖动还是比较明显的,但并不是发动机缺缸的那种表现,通过检查也未发现进气系统有漏气的现象。之后笔者对燃油压力、进排气系统和配气正时机构进行了检查,未发现有何异常。连接HI-DS故障诊断仪进入发动机控制单元读取故障存储器中的故障码,笔者发现发动机控制单元存储的故障码为:P0339——CKP曲轴位置传感器电路故障。

该发动机在一个曲轴旋转周期内,有58个方波信号和1个较长信号,发动机控制单元(ECM)利用传感器信号计算出发动机的转速并控制燃油喷射的持续时间和点火正时。发动机控制单元根据较长信号确定出哪个气缸处在上止点。当曲轴旋转1圈中的曲轴齿数不正确或曲轴信号在检测凸轮轴信号的过程中丢失,发动机控制单元就会记录P0339故障码。该发动机的曲轴位置传感器共有3个端子,其中1号端子为电源端子;2号端子为信号端子;3号端子为搭铁端子。

笔者尝试使用HI-DS故障诊断仪执行清除故障码的命令,操作后发现故障码可以被清除,但行驶几公里后故障码会再次出现。于是笔者通过查看维修手册,分析出以下几个因素会引起发动机起动困难:信号、搭铁或电源电路断路或短路;插接器内电阻接触;连接突缘、飞轮损坏;曲轴和凸轮轴皮带轮位置异常;曲轴位置传感器损坏。

笔者尝试对曲轴位置传感器的控制电源电路进行检查,于是拔下曲轴位置传感器的插接器,用万用表测量1号端子与车身搭铁之间在点火开关打开状态下的电压,测量显示为12 V左右,这符合维修手册中的标准,说明故障车辆曲轴位置传感器的控制电源是正常的。笔者又测量曲轴位置传感器插接器的2号端子(信号)与发动机控制单元29号脚之间的导通性,以及3号端子与车身搭铁间的阻值,测量数据表明曲轴位置传感器3个端子都符合维修手册的标准,说明控制线束不存在短路或断路的现象。

笔者又关闭点火开关,用万用表测试曲轴位置传感器的电阻值,发现为∞,说明故障车辆的曲轴位置传感器已经失效。根据维修手册得知,该车型的发动机控制单元如果只收到凸轮轴位置传感器信号,而未收到来自曲轴位置传感器的信号时,发动机控制单元会采用凸轮轴位置传感器的信号代替曲轴位置传感器的信号作为点火信号。但如果发动机起动困难、功率下降以及出现抖动,发动机控制单元应当都会记录下故障码。而在笔者拔下曲轴位置传感器插接器的情况下,该故障车辆的发动机依然可以起动,只是起动困难,说明故障车辆的发动机控制单元已经进入了失效保护状态。

图1 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的波形不同步

图1 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的波形不同步

笔者用HI-DS故障诊断仪测量曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的波形,发现曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的波形不同步(图1)。从测得的波形可以看出,只有凸轮轴位置传感器的信号,而没有曲轴位置传感器的信号,曲轴位置传感器为一条直线。波形分析的结果与故障码的含义完全符合,基本可以断定是曲轴位置传感器损坏引起的故障现象。

图2 更换曲轴位置传感器后正常的波形

图2 更换曲轴位置传感器后正常的波形

故障排除:更换新的曲轴位置传感器后,发动机起动非常顺利。用HI-DS故障诊断仪测量曲轴位置传感器的波形与凸轮轴位置传感器的波形同步变化(图2),并且在试车的过程中车辆急加速有力,发动机动力输出恢复到正常状态,故障彻底排除。

回顾总结:该车辆的故障源于曲轴位置传感器有时不能输出信号,但其他大部分时间又能够正常输出信号。因此证明,维修人员要充分利用诊断设备和维修手册,并注重数据和标准化诊断,这样将会达到意想不到的效果。

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