日產(chǎn)風(fēng)度A32熱車難啟動(dòng)故障與排除
】故障現(xiàn)象
一輛行駛了27萬(wàn)km的1997款日產(chǎn)風(fēng)度A32轎車,最近一段時(shí)間經(jīng)常出現(xiàn)熱車難啟動(dòng),并且外界環(huán)境溫度越高,出現(xiàn)的頻率也越高。若不能一次著車,再次啟動(dòng)就很難著車。難啟動(dòng)時(shí),有著火跡象,排氣管冒黑煙。著車后怠速抖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒恢復(fù)正常,稍踩油門(mén)踏板或去掉炭罐真空管進(jìn)行啟動(dòng),癥狀沒(méi)有改變。詢問(wèn)車主得知,該癥狀出現(xiàn)后汽車的燃油消耗與動(dòng)力性均正常。
故障診斷與排除
首先用元征X431檢測(cè),無(wú)故障。根據(jù)故障現(xiàn)象分析,經(jīng)常出現(xiàn)熱車難啟動(dòng),說(shuō)明熱車有時(shí)也能順利啟動(dòng),這表明該故障具有不確定性,并且在其他技術(shù)狀態(tài)下運(yùn)行良好(主要的兩個(gè)性能指標(biāo):經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性均正常),因此可排除機(jī)械方面的故障以及進(jìn)氣道積炭等因素導(dǎo)致的可能性(汽缸壓力、配氣相位、點(diǎn)火正時(shí)的機(jī)械部分)。難啟動(dòng)時(shí)有著火現(xiàn)象,排氣管冒黑煙,說(shuō)明燃油高壓火已進(jìn)入汽缸,空燃比偏濃。稍踩油門(mén)踏板或去掉炭罐真空管啟動(dòng),癥狀沒(méi)有改變,說(shuō)明空氣供給沒(méi)有問(wèn)題,故可排除怠速電機(jī)、炭罐蒸發(fā)排放方面出現(xiàn)故障的可能。
根據(jù)以上分析,針對(duì)本故障的特征,認(rèn)為是某元件在高溫環(huán)境下熱穩(wěn)定性差,工作不良,導(dǎo)致熱車難啟動(dòng),與之相關(guān)的因素中有以下幾方面:1.蓄電池、馬達(dá)、點(diǎn)火線圈;2.燃油供給。3.點(diǎn)火正時(shí)(電子控制部分)。
進(jìn)行故障排除時(shí),首先檢查蓄電池、馬達(dá)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速符合著車時(shí)的轉(zhuǎn)速限值要求。由于該車采用獨(dú)立點(diǎn)火,同時(shí)出現(xiàn)幾個(gè)點(diǎn)火器損壞的可能性很小,難啟動(dòng)時(shí)做跳火能量試驗(yàn),火焰呈藍(lán)白色正常。
接著檢查燃油供給。發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),主要依靠啟動(dòng)信號(hào)STA和水溫信號(hào)THW作為燃油噴射量的修正加濃參考信號(hào)。啟動(dòng)信號(hào)STA對(duì)本故障沒(méi)有影響,故可排除。重點(diǎn)檢查水溫信號(hào),如果水溫傳感器始終向發(fā)動(dòng)機(jī)ECM輸入偏向冷態(tài)的信號(hào),就會(huì)導(dǎo)致熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)噴油量增加,混合氣過(guò)濃而難以著車。由于著車后,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入閉環(huán)控制,因水溫信號(hào)失真而增加的燃油同氧傳感器反饋的信息,使發(fā)動(dòng)機(jī)ECM調(diào)節(jié)噴油脈寬,空燃比控制在適當(dāng)范圍,因此從燃油消耗上未必能反映出來(lái)(一般電控汽油車實(shí)際有效調(diào)節(jié)范圍只有±20%,相對(duì)1997款風(fēng)度A32,如果水溫傳感器出現(xiàn)性能故障,發(fā)動(dòng)機(jī)ECM是監(jiān)測(cè)不到的),熱態(tài)時(shí),讀取X431數(shù)據(jù)流上的水溫是89℃,用紅外測(cè)溫儀直接讀取水溫傳感器處的水溫是88.5℃,這說(shuō)明水溫傳感器是正常的。
接上燃油壓力表,啟動(dòng)馬達(dá)油壓一下子上升到300kPa,著車后油壓指針?lè)(wěn)定地指在260kPa,去掉壓力調(diào)節(jié)器上的真空管壓力上升至290kPa,說(shuō)明油泵和壓力調(diào)節(jié)器工作正常。滅車觀察燃油壓力表,發(fā)現(xiàn)油壓緩緩下降到110kPa才穩(wěn)定,說(shuō)明系統(tǒng)管路中泄漏。重新建立油壓,用卡鉗將進(jìn)、回油管夾住繼續(xù)觀察,油壓依然下降,說(shuō)明噴油器漏油。將噴油器連同燃油導(dǎo)軌槽一道拆下,利用車上油泵管路系統(tǒng)建立油壓,就車檢查發(fā)現(xiàn)1缸、4缸噴油器漏油。拆下噴油器,用超聲波進(jìn)行清洗后再次進(jìn)行測(cè)試,1缸、4缸還是滴漏。更換兩只新的噴油器裝復(fù)試車,冒黑煙現(xiàn)象得到緩解,但難啟動(dòng)還是沒(méi)有排除。
需要說(shuō)明的是,如果噴油器漏油,油泵單向閥密封不嚴(yán),燃油壓力調(diào)節(jié)器泄漏,都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)管路壓力下降。在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)停止工作,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際溫度要回升。這時(shí)管路中殘壓過(guò)低,燃油在管路中蒸發(fā)膨脹,產(chǎn)生氣阻,使熱啟動(dòng)時(shí)實(shí)際噴入汽缸的燃油減少、混合過(guò)稀而難以著車,這又會(huì)增加馬達(dá)反復(fù)啟動(dòng)的次數(shù),直至著車。著車后,聚積在進(jìn)氣歧管處的燃油急劇蒸發(fā),又使混合氣過(guò)濃,冒黑煙,怠速抖動(dòng)。如果此時(shí)自然環(huán)境的溫度不斷升高,則更加劇了這種狀況的發(fā)生。
檢查點(diǎn)火正時(shí),在一開(kāi)始分析時(shí),就已排除點(diǎn)火正時(shí)的機(jī)械方面出現(xiàn)故障的可能。難啟動(dòng)時(shí)有油有火,應(yīng)重點(diǎn)檢查凸輪軸位置傳感器CMP(判缸信號(hào)),檢測(cè)其在熱態(tài)時(shí)工作性能是否穩(wěn)定。用示波器在發(fā)動(dòng)機(jī)ECM側(cè)測(cè)量信號(hào)波形,與標(biāo)準(zhǔn)波形圖比較,信號(hào)正常。既然凸輪軸位置信號(hào)輸入正常,如果是點(diǎn)火不正時(shí)(發(fā)動(dòng)機(jī)ECM輸出點(diǎn)火控制信號(hào)與壓縮汽缸上止點(diǎn)不同步,該車采用獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng),每一缸點(diǎn)火信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)ECM直接控制),則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)ECM有問(wèn)題(高溫環(huán)境下,電子元件熱穩(wěn)定性差)。于是用多通道示波器同時(shí)接上曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器及第1缸的點(diǎn)火控制信號(hào)線,啟動(dòng)馬達(dá),運(yùn)轉(zhuǎn)至1缸的點(diǎn)火控制信號(hào)脈沖出現(xiàn)時(shí),將波形圖定格,仔細(xì)觀察。此時(shí),波形圖上的凸輪軸位置信號(hào)出現(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲軸位置傳感器為1缸上止點(diǎn)和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的第2齒時(shí),1缸的點(diǎn)火控制信號(hào)開(kāi)始出現(xiàn),這說(shuō)明點(diǎn)火正時(shí)沒(méi)問(wèn)題。這使筆者感到該問(wèn)題比較棘手,說(shuō)明檢查中肯定有疏漏的地方,于是第二天再檢測(cè)冷車時(shí)的技術(shù)狀況。
第二天,發(fā)動(dòng)機(jī)卻怎么也著不了車,依然有著火現(xiàn)象,偶而著了一下又滅了。拆下火花塞檢查,火花塞電極都被濡濕了。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷點(diǎn)火方面還是有問(wèn)題,相對(duì)來(lái)說(shuō)獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)點(diǎn)火器損壞或工作不良的可能性很小,但這要實(shí)踐證明。于是逐缸做跳火試驗(yàn),當(dāng)檢查到6缸時(shí),發(fā)現(xiàn)6缸的高壓火連續(xù)跳躍,這與馬達(dá)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不相匹配。回過(guò)頭來(lái)又重新檢查其他汽缸,發(fā)現(xiàn)2缸的跳火頻率最低,只斷斷續(xù)續(xù)地跳一下火,兩者之間竟有如此大的差別。接著拔掉所有點(diǎn)火器插頭,用自制的二極試燈直接觀測(cè)點(diǎn)火控制信號(hào),確認(rèn)每缸的閃爍頻率都有差別(正常時(shí),閃爍頻率是相同的),這正是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制的點(diǎn)火信號(hào)分配紊亂,使點(diǎn)火不正時(shí)、難以著車,這說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)ECM已損壞。為慎重起見(jiàn),又檢查了發(fā)動(dòng)機(jī)ECM的供電源、接地均正常,于是決定更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECM。征得客戶同意后,訂購(gòu)一只新的發(fā)動(dòng)機(jī)ECM,裝車啟動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)順利著車。熱車難啟動(dòng)現(xiàn)象經(jīng)過(guò)反復(fù)啟動(dòng)試驗(yàn),確定排除。
維修小結(jié)
通過(guò)對(duì)該車的維修,筆者認(rèn)識(shí)到盡管有時(shí)手中有充足的資料、先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,但如果在進(jìn)行故障排查時(shí)沒(méi)有真正做到認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待檢查工作中的每一步、每一個(gè)細(xì)節(jié),就很難快速、準(zhǔn)確地排除故障。在第一次用示波器檢查點(diǎn)火控制信號(hào)時(shí),故障已顯現(xiàn)在示波器上,正確的一缸凸輪軸信號(hào)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是凸輪軸信號(hào)波形上的三個(gè)峰信號(hào)(因?yàn)锳32凸輪軸信號(hào)盤(pán)上所對(duì)應(yīng)的每一缸都有不同的信號(hào)齒數(shù))。由于在分析時(shí)疏忽了頻繁出現(xiàn)在示波器上的點(diǎn)火控制脈沖信號(hào),使故障點(diǎn)悄悄地“溜走”了,失去了排除故障的機(jī)會(huì)。
另外,筆者有兩個(gè)疑問(wèn),希望專家釋疑。1.發(fā)動(dòng)機(jī)ECM怎么放了一夜就徹底壞了,是偶然巧合,還是檢查中引起的?前一天晚上是用鑰匙熄的火。2.更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECM后,熱車難啟動(dòng)故障排除,說(shuō)明先前熱車難啟動(dòng)也是點(diǎn)火控制信號(hào)系統(tǒng)中汽缸鑒別電路的熱態(tài)穩(wěn)定性差導(dǎo)致的,在反復(fù)啟動(dòng)中最終著車。在這個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火依據(jù)的是什么程序?
作者故障排除的過(guò)程描述得非常詳細(xì),檢查認(rèn)真,分析也很到位,唯一的缺點(diǎn)是在觀察點(diǎn)火波形的時(shí)候沒(méi)有仔細(xì)確認(rèn)波形,從而導(dǎo)致失去快速確定故障部位的良機(jī)。這主要是對(duì)波形分析和車輛的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握還不是非常到位導(dǎo)致的,只要加強(qiáng)這方面的實(shí)踐,我相信,作者分析問(wèn)題的能力將會(huì)大大提高。這里就作者提出的兩個(gè)問(wèn)題做以簡(jiǎn)單的分析。
第一,該車的故障是由于噴油器滴漏和ECM熱穩(wěn)定性差引起的。前一個(gè)問(wèn)題作者排除了,但是后一個(gè)問(wèn)題由于波形觀察出現(xiàn)失誤,導(dǎo)致當(dāng)時(shí)沒(méi)有判定準(zhǔn)確。由于ECM的熱穩(wěn)定性差,ECM的工作性能受到影響,從而導(dǎo)致熱車時(shí)點(diǎn)火紊亂出現(xiàn)熱車啟動(dòng)困難。ECM的損壞是長(zhǎng)期受熱引起的,但是為什么前一天ECM還能工作,而停放一個(gè)晚上第二天無(wú)法啟動(dòng),導(dǎo)致電腦徹底損壞?據(jù)我分析主要是作者在前面檢查點(diǎn)火性能時(shí)采用跳火試驗(yàn)的方法不當(dāng)引起的。既然作者手中有示波器,檢查點(diǎn)火性能為什么不采用示波器而采用“跳火”試驗(yàn)的方法呢?電控車輛本來(lái)就不提倡進(jìn)行跳火試驗(yàn)(雖然每次進(jìn)行跳火試驗(yàn)并不一定都損壞相關(guān)部件,但是這種檢測(cè)方法我們不提倡,最好是采用示波器)。目前很多維修人員認(rèn)為獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火線圈直接和火花塞相連,中間沒(méi)有高壓線,無(wú)法進(jìn)行次級(jí)點(diǎn)火波形的測(cè)試,其實(shí)這是不正確的。現(xiàn)在很多示波器中專門(mén)有一個(gè)類似高壓線的附件,只要將點(diǎn)火線圈拆下,將該附件一端連接火花塞,一端連接點(diǎn)火線圈,就可以利用示波器按照傳統(tǒng)方法檢測(cè)次級(jí)點(diǎn)火波形。希望廣大維修技術(shù)人員引以為戒。
第二,ECM熱穩(wěn)定性差,我們一般也稱為電子元件熱衰退,這主要和溫度有關(guān)系。一旦溫度降低到一定值,這些元件的性能便可以恢復(fù),原來(lái)所謂的反復(fù)啟動(dòng)可以著車,我認(rèn)為是由于ECM的溫度降低到了一定程度,性能恢復(fù)的緣故。由于該車的ECM裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙和駕駛艙隔板的后面,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易降溫。
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