上海通用別克君威起動(dòng)困難故障及其解析

    一輛2003年款別克君威轎車，搭載2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)。該車無(wú)論冷車還是熱車均會(huì)出現(xiàn)起動(dòng)困難的現(xiàn)象。如果將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)保持在起動(dòng)位置，使起動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)，并同時(shí)踩下加速踏板，大約30s后發(fā)動(dòng)機(jī)才能勉強(qiáng)起動(dòng)，起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。
    車輛進(jìn)廠后，維修人員首先使用專用故障診斷儀Tech2查詢故障碼存儲(chǔ)。按照該車的VIN碼選擇生產(chǎn)年款和發(fā)動(dòng)機(jī)代碼后進(jìn)入動(dòng)力控制模塊PCM，結(jié)果Tech2與PCM之間無(wú)法通訊。拆開(kāi)空氣濾清器總成可以看到PCM，拔下PCM上的插頭檢查各個(gè)接腳的連接情況，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)連接針腳有損壞或接觸不良的現(xiàn)象。重新連接PCM的插頭，再次用Tech2調(diào)取故障碼，此時(shí)Tech2能夠進(jìn)入PCM，但是沒(méi)有故障碼存儲(chǔ)。
    維修人員根據(jù)故障現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)判斷，該車的故障與怠速電機(jī)故障、節(jié)流閥體臟污，或混合氣過(guò)稀等原因引起的故障現(xiàn)象相似。進(jìn)一步分析，該車只是起動(dòng)困難，起動(dòng)后一切正常，因此排除了怠速電機(jī)存在故障的可能性。因?yàn)槿绻�怠速電機(jī)存在故障，可能會(huì)引起起動(dòng)困難，但是起動(dòng)后還會(huì)出現(xiàn)怠速不正常的現(xiàn)象。經(jīng)檢查節(jié)流閥體也沒(méi)有故障，那么引起起動(dòng)困難的原因不外乎燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)以及提供控制信號(hào)的傳感器，于是進(jìn)行了基本檢查。
    首先檢查燃油壓力。打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后汽油泵開(kāi)始工作，2s后油壓表指示值上升到290Kpa，保壓15min后油壓表的指示值為288kpa，下降幅度在允許范圍內(nèi)。將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)保持在起動(dòng)位置，使起動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作以強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的油壓值為295kpa，將油壓調(diào)節(jié)器的真空管拔掉，油壓上升至320kpa，符合油壓值為284～325kpa的范圍。
    因?yàn)槿加拖到y(tǒng)在各工況下的壓力值正常，所以燃油系統(tǒng)存在故障的可能性不大，于是維修人員對(duì)點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火控制模塊ICM以及高壓線等點(diǎn)火系統(tǒng)部件進(jìn)行了檢查。測(cè)量點(diǎn)火控制模塊ICM的點(diǎn)火正電壓接腳（粉紅色線）有12VＶ電壓，點(diǎn)火控制模塊ICM與動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊PCM之間的白色連接線導(dǎo)通，且PCM的ICM控制接腳處有5V的輸出電壓。進(jìn)行跳火試驗(yàn)，每一缸的火花塞均能產(chǎn)生高強(qiáng)度的藍(lán)色火花，這說(shuō)明點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障的可能性也不大。
    既然燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)都沒(méi)有問(wèn)題，那么是什么原因?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難呢？筆者認(rèn)為，既然強(qiáng)制起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常，那么故障點(diǎn)應(yīng)該在產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)所需信號(hào)的幾個(gè)傳感器的上。如果某些傳感器只是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過(guò)程中起作用，而在起動(dòng)之后就不再參與工作或者這些傳感器傳送給ＰＣＭ的信號(hào)只是作為一個(gè)參考信號(hào)，不再是必需的運(yùn)行信號(hào)，那么起這種作用的傳感器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就有可能導(dǎo)致該車的故障現(xiàn)象。因?yàn)槭抢錈彳嚲鶗?huì)出現(xiàn)故障，因此可以排除水溫傳感器這類的傳感器，于是將檢查的重點(diǎn)放在了曲軸位置傳感器上。
    在檢查曲軸位置傳感器之前，有必要了解該車曲軸位置傳感器的控制過(guò)程。該車發(fā)動(dòng)機(jī)有２４Ｘ和７Ｘ兩個(gè)曲軸位置傳感器，２４Ｘ曲軸位置傳感器（圖１）位于發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)，曲軸端部的緩振平衡器的后面，它通過(guò)曲軸帶輪上的齒環(huán)采集曲軸的轉(zhuǎn)角信號(hào)。另一個(gè)７Ｘ曲軸位置傳感器位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體后下方，排氣歧管下部。
    （１）曲軸帶輪的齒環(huán)上有24個(gè)均勻分布的缺口。
    當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，24X曲軸位置傳感器向PCM提供曲軸的位置，PCM將24X曲軸位置傳感器傳輸來(lái)的信號(hào)與7X曲軸位置傳感器以及由7X曲軸位置傳感器計(jì)算得出的3X曲軸位置信號(hào)進(jìn)行比較后，由PCM確定正確的噴油時(shí)刻、噴油脈寬以及點(diǎn)火時(shí)刻。如果24X曲軸位置傳感器采集到錯(cuò)誤的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，PCM就不能發(fā)出正確的控制信號(hào)，從而造成起動(dòng)困難。此時(shí)PCM會(huì)利用3X參考信號(hào)電路控制噴油和點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)將繼續(xù)起動(dòng)并僅采用3X參考信號(hào)和凸輪軸信號(hào)運(yùn)行。
    （２）24X曲軸位置傳感器在曲軸轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)能夠產(chǎn)生24個(gè)信號(hào)脈沖，因此被用于精確控制點(diǎn)火和噴油，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過(guò)程中以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1600r／min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)起作用，而在轉(zhuǎn)速高于1600r／min時(shí)則不再參與工作。
    （３）在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于1600r／min時(shí)，由7X曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)點(diǎn)火控制模塊ICM計(jì)算，得出的3X曲軸位置信號(hào)脈沖提供給PCM用于控制噴油和點(diǎn)火，3X曲軸傳感器脈沖信號(hào)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200～10000r／min的范圍內(nèi)起作用。7x曲軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，如果該傳感器損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)將不能起動(dòng)。
    通過(guò)上面所講的控制過(guò)程可以看出，24X曲軸位置傳感器只在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中和低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)起作用，而７Ｘ曲軸位置傳感器才是PCM控制噴油和點(diǎn)火的重要傳感器。筆者分析，該車的故障點(diǎn)應(yīng)該在起動(dòng)過(guò)程中及發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速區(qū)域范圍時(shí)用到的一個(gè)曲軸位置傳感器上，即24X曲軸位置傳感器。長(zhǎng)時(shí)間給起動(dòng)機(jī)通電使發(fā)動(dòng)機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升至7X曲軸位置傳感器開(kāi)始參與工作的轉(zhuǎn)速。7X曲軸位置傳感器參與工作后，PCM根據(jù)此信號(hào)對(duì)24X曲軸位置傳感器的錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行必要的修正，以更加精確地控制噴油和點(diǎn)火，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
    為了驗(yàn)證上面的分析，筆者使用Tech2進(jìn)入PCM進(jìn)行曲軸位置偏差學(xué)習(xí)，當(dāng)檢測(cè)到24X曲軸位置傳感器時(shí)，TECH2上顯示“24X曲軸位置傳感器存在錯(cuò)誤信號(hào)”，這應(yīng)該就是故障點(diǎn)了。拆下曲軸帶輪查看24X曲軸位置傳感器，發(fā)現(xiàn)上面有大量的油污，而曲軸帶輪的橡膠減振層已經(jīng)老化變形，曲軸帶輪上的齒環(huán)也有部分損壞的現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致24X曲軸位置傳感器傳送給PCM錯(cuò)誤的曲軸位置信號(hào)，從而導(dǎo)致起動(dòng)困難的故障。
    清潔24X曲軸位置傳感器，更換新的曲軸帶輪，并進(jìn)行曲軸位置偏差學(xué)習(xí)后，發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利起動(dòng)，故障排除。