檢修雪佛蘭科魯茲發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮

    一輛行駛里程約38607km的通用雪佛蘭科魯茲轎車，VIN號為LSGPC52U89F…，裝配1.6L LDE發(fā)動(dòng)機(jī)，采用DVVT(Dual Variable ValveTiming)即進(jìn)排氣雙連續(xù)可變氣門正時(shí)技術(shù)，車主報(bào)修項(xiàng)目為發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮。

    故障診斷與排除

    用GDS+MDI檢查，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中有2個(gè)故障代碼：P000B 00排氣凸輪軸位置系統(tǒng)響應(yīng)過慢；P0014 00排氣凸輪軸位置系統(tǒng)性能。

    此車采用DVVT技術(shù)，是目前氣門可變正時(shí)技術(shù)中最高級的形式，通過提高進(jìn)氣充量，最終提高發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率，并且具有內(nèi)部廢氣再循環(huán)的功能，省去了EGR閥及其管路，降低了NOx的排放。DVVT系統(tǒng)工作原理是進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器位于兩個(gè)凸輪軸皮帶輪中，由機(jī)油液壓驅(qū)動(dòng)，以改變凸輪軸相對于曲軸的角度，進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 (ECM) 發(fā)送的脈寬調(diào)制信號控制， 用來控制從機(jī)油泵到凸輪軸位置執(zhí)行器之間的兩個(gè)機(jī)油油道。 ECM通過曲軸位置傳感器、進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器和排氣凸輪軸位置傳感器監(jiān)測凸輪軸位置的變化。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過電磁線圈的脈寬調(diào)制 (PWM)，來操作進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥。脈沖寬度調(diào)制占空比越高，凸輪軸正時(shí)的改變越大，提供給固定葉片提前側(cè)的機(jī)油壓力，將使凸輪軸順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。凸輪軸的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)將正時(shí)提前到最大值21°。當(dāng)機(jī)油壓力施加到葉片的返回側(cè)時(shí)，凸輪軸將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)直到返回到0。

    從進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥提前通道流向進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥殼體的機(jī)油，將壓力施加到凸輪軸位置執(zhí)行器總成上葉輪的提前側(cè)。同時(shí)進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥的延遲通道打開，使機(jī)油壓力在葉輪的延遲側(cè)上降低。同時(shí)進(jìn)行的兩個(gè)操作使葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而提前凸輪軸提前正時(shí)。

    當(dāng)機(jī)油從進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥延遲通道流向進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥殼體時(shí)，機(jī)油壓力施加到葉輪的延遲側(cè)。 因?yàn)殡姶砰y提前通道打開，機(jī)油壓力會(huì)在葉輪提前側(cè)降低，凸輪軸位置延遲。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊也能指令進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥停止來自兩個(gè)通道的機(jī)油流動(dòng)，以保持當(dāng)前的凸輪軸位置。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊持續(xù)地將進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器和排氣凸輪軸位置傳感器輸入與進(jìn)氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥和排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥輸入進(jìn)行比較，以監(jiān)測凸輪軸位置并檢測系統(tǒng)故障。

    此車兩個(gè)故障診斷碼的設(shè)置條件是ECM檢測到實(shí)際凸輪軸位置與指令位置不匹配，可能的原因有：

    (1)機(jī)油量不足或機(jī)油壓力不足導(dǎo)致凸輪軸位置執(zhí)行器無法工作或響應(yīng)時(shí)間過長；

    (2)機(jī)油臟，雜質(zhì)過多或加入了機(jī)械抗磨劑等堵塞了凸輪軸位置執(zhí)行器的油道口細(xì)濾網(wǎng)，導(dǎo)致凸輪軸位置執(zhí)行器動(dòng)作時(shí)供油量不足，相應(yīng)過慢；

    (3)凸輪軸位置傳感器與凸輪軸上的信號輪間隙過大或傳感器本身及其線路故障；

    (4)凸輪軸上的信號輪與凸輪軸過盈量過小，松脫錯(cuò)位；

    (5)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊內(nèi)部損壞。

    檢查機(jī)油油面正常；將汽缸蓋上的機(jī)油壓力測試孔螺栓擰下，連接機(jī)油壓力表檢查，怠速時(shí)機(jī)油壓力為300kPa，正常，維修手冊上的標(biāo)準(zhǔn)值是怠速時(shí)，機(jī)油壓力必須至少為130kPa；拆下凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥檢查，濾網(wǎng)上只有幾個(gè)小黑點(diǎn)雜質(zhì)，因?yàn)檫M(jìn)排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥完全相同，為了判斷是否是排氣凸輪軸電磁閥損壞，將兩個(gè)電磁閥清洗后互換安裝，結(jié)果行駛了幾個(gè)小時(shí)以后，故障燈再次亮起，查看故障代碼仍是上述兩個(gè)排氣凸輪軸故障，說明執(zhí)行器電磁閥的可能性不大，可能原因是線路或凸輪軸線號輪。

    將氣門室蓋拆下，檢查凸輪軸信號輪并不松動(dòng)；與另一臺(tái)車互換發(fā)動(dòng)機(jī)線束、排氣凸輪軸、凸輪軸位置傳感器和ECM，行駛幾小時(shí)以后故障再次出現(xiàn)，綜合分析，可能是機(jī)油泵的泵油量在極端情況下，達(dá)不到凸輪軸位置執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的機(jī)油油量，于是又更換一臺(tái)新的機(jī)油泵，但是1天以后故障燈再次亮起，故障排查工作陷入困境。重新整理思路，懷疑此車很可能因之前保養(yǎng)不及時(shí)，兩個(gè)凸輪軸位置執(zhí)行器內(nèi)部油泥過多，導(dǎo)致油道狹窄，執(zhí)行器響應(yīng)時(shí)間長，決定更換新的排氣凸輪軸位置執(zhí)行器。

    清洗潤滑系統(tǒng)，更換機(jī)油和機(jī)油濾清器，更換新的排氣凸輪軸位置執(zhí)行器后，故障不再出現(xiàn)。由此分析進(jìn)排氣凸輪軸位置執(zhí)行器對機(jī)油壓力和機(jī)油供油量的要求不同，排氣凸輪軸位置執(zhí)行器要求更高一些，不能通過簡單的互換來完全判斷凸輪軸位置執(zhí)行器的好壞。

    本車記憶了有關(guān)可變排氣凸輪軸響應(yīng)的兩個(gè)故障碼，作者在檢測之前對DVVT系統(tǒng)的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理及可能故障原因做了詳盡的分析。思路清晰后開始檢測：①測量汽缸蓋機(jī)油壓力；②互換凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥；③檢查凸輪軸信號輪；④換發(fā)動(dòng)機(jī)線束；⑤換排氣凸輪軸及位置傳感器；⑥換ECM；⑦換機(jī)油泵；⑧清洗潤滑系；⑨換機(jī)油及機(jī)濾；⑩換排氣凸輪軸位置執(zhí)行器，故障燈不再報(bào)警。得出結(jié)論：該車對排氣凸輪軸位置執(zhí)行器要求極高，響應(yīng)稍慢就會(huì)記憶故障碼。

    元件故障碼可以分為兩類：一類是與電腦有導(dǎo)線連接的電子、電器元件，另一類是與電腦沒有導(dǎo)線連接的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等部件。對于后者當(dāng)出現(xiàn)問題電腦通過相關(guān)傳感器信號分析而得知，例如本案例電腦通過凸輪軸位置傳感器信號，計(jì)算得出凸輪軸位置執(zhí)行器響應(yīng)過慢。另外，元件故障碼可以是該元件(部件)本身故障，也可以是該元件以外的其它元件、部件、線路或電腦故障，而本案例恰恰就是該部件本身故障