切諾基2500發動機起動困難綜合故障的排除

  一輛北京吉普切諾基2500越野車,搭載C498QA1型直列4缸2.5 L發動機,行駛裡程為14萬 km,因車輛運行一段時間後總虧防凍液,而且有些燒機油,所以大修瞭發動機。但大修工作完成後,發動機無法起動。

  維修人員檢查蓄電池起動電壓正常,起動電機運轉正常,就是沒有著車的跡象。該車搭載的發動機是比較老的一款發動機,在起動、點火和燃油控制上是比較簡單的,如果起動電機運轉正常而無法著車,故障點應該無非以下幾個:燃油壓力不足或沒有燃油壓力、點火系統故障或點火不足、氣缸壓力不足、發動機機械故障、正時系統故障和起動有關的傳感器故障及發動機控制單元故障。

  本著從簡單到復雜的思路,筆者首先連接燃油壓力表檢測起動時的燃油系統壓力,此車在打開點火開關時燃油泵會工作幾秒鐘,油壓為350 kPa,起動時約為380 kPa,汽油泵工作正常,燃油壓力正常。接著檢查點火系統,因為大修時更換瞭新的火花塞,火花塞出現問題的幾率很小,可以排除。高壓線也是新換的,取出火花塞連接高壓線測試起動時的點火狀況,點火強度很好,所以點火系統出故障的可能性可以排除。

  從傳統的維修角度來看,有油有火就是不著車,難道是裝配時出瞭問題?檢測各氣缸壓力,各缸壓力均正常。在安裝高壓線的時候,筆者忽然想到是不是維修人員把1、4缸的高壓線插錯瞭導致發動機無法著車呢?查看分電器蓋上的對正標記沒有錯,經咨詢維修人員,維修人員稱對正點火標記時是按照1缸活塞上止點對的,但沒有觀察1缸的進氣門是否作動。因為該發動機1缸活塞上止點時4缸活塞也是上止點,一旦對反便會導致發動機無法起動。經核對,分電器上的高壓線果然插錯。重新對正確高壓線位置後起動發動機,發動機順利起動。本以為故障排除瞭,但當簡單試車後,熄火後再重新起動發動機,發動機仍然無法起動。起動電機要持續運轉6~8 s才可以起動。此時的發動機已經達到瞭正常的工作溫度,但發動機運轉時怠速轉速偏高。熄火後,再次起動發動機,發動機仍然起動困難。

  連接故障診斷儀對車輛發動機控制系統進行檢測,系統中未存儲故障碼。可以確定,該車的故障屬於典型的熱車起動困難。那麼會是什麼原因導致發動機熱車後不易起動呢?筆者拆下火花塞進行檢查,發現火花塞已經被燃油浸濕,可以確定發動機噴油量過大。清洗吹幹火花塞並裝復後,將節氣門開度調整到最大位置,再起動發動機,發動機順利起動。發動機起動後觀察控制系統各項數據,發現怠速轉速明顯偏高,冷卻液溫度也已經達到100 ℃。會不會是冷卻液溫度傳感器或線路存在問題,導致發動機控制單元在熱車起動工況按照冷車狀態供油,導致混合氣過濃發動機起動困難呢?利用故障診斷儀查看發動機數據流沒有明顯異常。起動發動機時,突然發現診斷儀顯示的冷卻液溫度和儀表顯示的水溫有很大的差距,診斷儀上顯示的冷卻液溫度是39 ℃(圖1),而儀表已經指示接近100 ℃(圖2)瞭,看來問題就是出在冷卻液溫度傳感器方面。但據用戶反映,該車因發動機故障警告燈點亮已經在修理廠更換過1個冷卻液溫度傳感器。

  圖1

  圖2

  該車發動機采用瞭2個冷卻液溫度傳感器,一個安裝在缸蓋後側,用來向儀表提供發動機工作溫度;一個安裝在節溫器蓋上,向發動機控制單元提供冷卻液溫度。發動機控制單元向傳感器提供5 V參考電壓,發動機控制單元檢測流經傳感器到傳感器地線的信號。由於向發動機控制單元提供信號的冷卻液溫度傳感器是新的,那麼造成控制單元識別到冷卻液溫度偏低的原因也就隻有冷卻液溫度傳感器線路或發動機控制單元瞭。經仔細觀察,可以確定該車曾經因冷卻液溫度過高導致缸蓋側的線束熔化過。而冷卻液溫度傳感器至發動機控制單元的電線正在其中,因此線路很可能存在問題。參閱電路圖(圖3),斷開發動機控制單元插接器,斷開冷卻液溫度傳感器插頭,用數字萬用表測量發動機控制單元15號腳至冷卻液溫度傳感器1號腳間線路的通斷,測量結果正常;繼續測量此線搭鐵是否接地,測量結果正常;測量發動機控制單元46號腳至冷卻液溫度傳感器的2號腳間線路的通斷,測量結果正常。由此可以確定冷卻液溫度傳感器至發動機控制單元間的線路沒有問題。鑒於發動機控制單元出問題的可能性較小,我們懷疑更換的傳感器可能存在問題,於是決定再次更換向發動機控制單元提供信號的冷卻液溫度傳感器。

  圖3

  更換完冷卻液溫度傳感器後,試車對比上水管和下水管的溫度已經達到正常溫度,可以確定節溫器已經打開,發動機不存在機械和冷卻液管路上的問題。但診斷儀顯示的溫度和儀表板上顯示的水溫還是存在很大的偏差,難道是發動機控制單元出瞭問題?為保險起見,筆者找來同型車發動機控制單元進行替換試驗。在更換發動機控制單元後,起動發動機運轉20 min後查看冷卻液溫度,儀表顯示水溫為96 ℃,故障診斷儀顯示冷卻液溫度為40 ℃。發動機控制單元已經更換,冷卻液溫度傳感器相關線路也可以確定沒有問題,難道更換的冷卻液溫度傳感器存在問題?可是此前已經更換過2個冷卻液溫度傳感器瞭,按說應該不存在問題。但為瞭確定究竟是不是冷卻液溫度傳感器存在故障,筆者還是決定拆下我站救援車的冷卻液溫度傳感器進行替換試驗。在替換冷卻液溫度傳感器後,再次利用故障診斷儀讀取發動機控制系統數據,發現在發動機不起動的情況下,冷卻液溫度已經達到90 ℃,和儀表顯示的溫度相差無幾。

  圖4

  經仔細觀察,筆者發現此車用的冷卻液溫度傳感器與救援車用的冷卻液溫度傳感器顏色有些不同,顏色略淺。經詢問配件部得知,該傳感器非原廠配件。由於一時難以買到原廠配件,隻得暫時將救援車的傳感器給故障車使用。

  為確定故障已經排除,多次起動發動機,發動機熱車順利起動,發動機怠速轉速也達到正常范圍內。

  總結:冷卻液溫傳感器是一個2線的負溫度系數熱敏電阻傳感器,用來感知發動機冷卻液的溫度。發動機控制單元根據冷卻液溫度傳感器來識別冷車和熱車,冷車時,燃油系統提供較濃的混合氣,發動機轉速也較高;熱車後,發動機控制單元根據傳感器信號,修正噴油脈寬。此車因為冷卻液溫度傳感器提供給發動機控制單元的信號有誤,導致發動機控制單元總是認為發動機處於冷車狀態,造成混合氣一直偏濃。發動機在冷車狀態故障不明顯,當發動機熱車後,便出現瞭發動機起動困難和怠轉速偏高的癥狀。通過對該車故障的維修,提醒我們,隻要維修思路正確,我們就要堅信自己的判斷。另外,作為維修人員,在更換配件時一定要選用原廠或質量較好的配件,以保證維修質量。再者,如果能夠註意加強一下識別配件質量的能力鍛煉,在日常維修中也會給我們提供一定的幫助。

(程懷玉)

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