1. 故障現象
一輛行駛了133500km 的上海通用别克英朗轎車,因動力系統故障進廠維修,車主反映發動機故障燈點亮。
2. 故障診斷與排除
接車後,對車輛進行試車,發動機怠速運轉正常。連接故障診斷儀進行電腦檢測,顯示故障碼:P0016,曲軸位置--進氣凸輪軸位置不合理;P0017,曲軸位置--排氣凸輪軸位置不合理,故障狀态為當前。
查閱維修手冊有關故障碼的解釋,發動機運行時,凸輪軸位置執行器系統啟用發動機控制模塊(ECM)以改變凸輪軸正時,來自發動機控制模塊的進氣和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥的信号,是經過脈寬調制(PWM)的信号。發動機控制模塊通過控制電磁閥的接通時間,以控制進氣和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥的占空比。進氣和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥用控制機油流量施加壓力的方法控制凸輪軸的提前或延遲。發動機控制模塊使用曲軸位置傳感器、進氣和排氣凸輪軸位置執行器電磁閥傳感器信息來監測曲軸和凸輪軸位置之間的相關性。
設置故障診斷碼的條件:發動機控制模塊檢測到進氣或排氣凸輪軸位置執行器電磁閥相對于曲軸有大于10°的提前或10°的延遲。在設置故障診斷碼前,用一個故障診斷儀觀察期望和實際的凸輪軸角度參數,可能有助于排除故障是否由某一個特定的凸輪軸或曲軸正時造成的。
圖2:校對凸輪軸位置
至此維修陷入僵局。将車輛狀态恢複,在發動機怠速運轉時,重新查看數據流時發現故障碼P0016和P0017的故障狀态是當前,故障碼無法清除。查看手冊關于發動機VVT系統的工作特點,見下表。
發動機VVT系統的工作特點
根據上表的内容分析,VVT系統在發動機怠速運轉時是不參與工作的,排除了VVT執行器出問題的可能,而同時顯示進氣和排氣兩側的故障很有可能是曲軸位置傳感器信号和實際的曲軸正時位置不同步造成的。查看此車的維修記錄,發現此車在過保後便再也沒有在4S店做過維修和保養。此故障出現前一個月,在一家修理廠更換過正時皮帶,行駛大約200km後故障燈點亮,為了解決故障已經先後在多家修理廠進行過維修和檢測,一直都沒有解決。通過與車主的溝通分析此故障的産生原因很有可能是人為造成的,加上之前的判斷和分析,故障點被鎖定在更換正時皮帶時所拆裝過的零部件。對張緊器進行檢查(正常),對正時惰輪檢查(正常),當檢查到曲軸皮帶輪的時候發現花鍵槽磨損嚴重,表面已經呈現出金屬的光澤(圖3),檢查曲軸皮帶輪的背面發現有曲軸正時齒輪的印痕(圖4)。
圖3:花鍵槽磨損嚴重
圖4:背面有曲軸正時齒輪的印痕
在檢查曲軸正時齒輪和曲軸花鍵槽時發現驚奇一幕,正時齒輪和曲軸上的花鍵槽均磨掉一塊(圖5)。
圖5:正時齒輪和曲軸上的花鍵槽被磨損
至此故障原因已經找到,并跟之前的分析是一緻的。此時有兩種維修方案:
方案一:由于此車行駛裡程較高,加之來4S店保養記錄不全,同時為了保證一次性修複率,建議更換原廠發動機曲軸、曲軸正時齒輪、曲軸皮帶輪和大、小瓦軸承,以及在修理廠更換的非原廠正時皮帶和漲緊輪。由于費用較高車主表示不能接受。
方案二:為了降低維修費用,更換原廠曲軸正時齒輪、曲軸皮帶輪、正時皮帶和張緊輪,同時對曲軸花鍵槽進行機加工修複。此方案沒有質保,但車主同意接受本方案。
車輛修複竣工清除故障碼後,進行路試車輛各功能使用正常,路試結束後電腦檢測無故障碼,發動機數據流顯示無異常,故障徹底排除。
3. 維修小結
在對故障車輛進行診斷時,往往是人為的故障最難診斷,因其沒有規律可循。隻能憑借對故障元件的測量和對數據的分析進行判斷。在維修後不禁要思考,曲軸和正時齒輪為什麼花鍵會磨損呢?這個問題不難分析,由于在更換正時皮帶時曲軸皮帶輪沒有對準花鍵槽便被安裝上了,再加上螺釘沒有緊到規定的力矩,行駛裡程稍長便導緻了元件的異常磨損和變形。這是一個由路邊修理廠的修理工制造的故障,建議廣大車主盡量多選擇去正規的4S店進行維修和保養,千萬不要等故障解決不了再來4S店維修,到時候花費高昂的維修費用就得不償失了。
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