一辆行驶里程超26万km,发动机型号:BJG型,发动机排量:1595mL,装备5速手动变速器的2007款一汽大众捷达轿车。
故障现象:一天早晨,捷达客户来电话要求救援,反映发动机启动不着车,但启动机能运转。救援人员到达故障现场,检查高压电有高压火,试车启动,就是不着车,认为燃油泵坏了,把车辆拖回维修。
故障诊断:车辆被拖回维修车间,维修技师先检查高压电,拔下1缸高压线对接地试火,有高压火花。再检查供油系统,拆下燃油导轨的供油管,打开点火开关有燃油流出,运转启动机有燃油喷出,说明燃油泵在工作。然后又连接燃油压力表,在打开点火开关和启动时燃油压力表显示350kPa,燃油系统压力在正常范围内,关闭点火开关检查保持油压,20min后燃油压力表显示200kPa,保持压力也正常,有油、有电发动机就是不着车。
发动机控制系统(ECU)采用了德国西门子(SINENS)公司先进的Simos-3W电子控制多点燃油顺序喷射系统。它是在德国大众公司BORA轿车所用的控制单元基础上发展而来的,用于捷达新2阀发动机上,共有121个端子。分析有油有电发动机不着车的原因有以下几点:
(1)发动机转速传感器G28失效;
(2)火花塞工作不良;
(3)点火线圈工作不良;
(4)配气正时错误;
(5)喷油器堵塞或不工作;
(6)喷油器线路有故障。
(7)发动机控制单元线路有故障。
根据分析进行以下检查:
(1)发动机转速传感器G28失效。大部分电喷车辆的发动机转速传感器有故障,发动机是不能着车的,查阅资料得知,该车发动机转速传感器失效后,电喷系统会将霍尔传感器G40的信号作为替代信号,发动机仍能工作,可以先不考虑此元件是否有故障。
(2)点火线圈工作不良。检查点火线圈的供电电压,12V供电正常,试高压火有强烈的蓝色火花,能够跳过15mm的气隙,点火线圈工作良好。
(3)配气正时错误。拆下皮带上护罩,转动曲轴查看配气正时点,正时皮带张紧度正常、无窜动,无掉齿、老化情况,酉己气正时点正常。
(4)火花塞工作不良。有油、有电就是不着车,是不是淹缸了?拆下4个火花塞检查,火花塞电极间隙在正常范围,没有积炭和烧蚀情况,而且4个火花塞都是干的,一点汽油味都没有,说明喷油器没有喷油。
(5)喷油器不工作。分析喷油器不喷油,一是喷油器内部线圈断路、短路;二是喷油器供电不正常;三是没有喷油控制信号。
用万用表欧姆挡测量喷油器线圈阻值,测得4个喷油器线圈阻值都在14.60Ω左右,没有测量到断路、短路问题,检查结果阻值在规定范围内。
检查喷油器供电及接地控制信号,用试灯检查喷油器连接器的供电,试灯一端接连接器1端子,另一端与发动机机体接触试灯能点亮,12V供电是正常的。用LED试灯测试喷油器接地控制信号,用启动机运转发动机,同时分别测量喷油器线束,1缸喷油器(紫/黑色)线、2缸喷油器(紫/绿色)线、3缸喷油器(绿/白色)线、4缸喷油器(紫/蓝色)线LED试灯没有点亮,说明没有喷油控制信号到喷油器,应检查喷油器线路。
(6)检查喷油器线束的连接器及导通性。检查4个喷油器和发动机控制单元的连接器,端子无腐蚀、退出、松动及接触不良情况,连接器无松动、脱落、连接牢固。
按捷达发动机电控喷油部分电路图(如图1所示),检查喷油器至发动机控制单元之间线束的导通性,用万用表欧姆挡分别测量,1缸喷油器连接器2端子(紫/黑色线)至ECU88端子(1号喷油器接地控制)、2缸喷油器连接器2端子(紫/绿色)线至ECU的87端子(2号喷油器接地控制)、3缸喷油器连接器2端子(绿/白色线)ECU的85端子(3号喷油器接地控制)、4缸喷油器连接器2端子(紫/蓝色线)ECU的86端子(4号喷油器接地控制),信号线之间导线阻值都为0,无短路、断路现象,线路导通良好。
(7)检查发动机控制单元线束及相关线路。在流水槽里检查发动机控制单元时,发现控制单元的两条线束之间的转换连接器处的导线绝缘皮被烧焦(如图2所示)。顺线路检查,发现从发动机两条线束连接器转换接头导线开始,一路到冷却风扇控制器之间导线烧毁(如图3所示);另一路从发动机两条线束连接器转换接头导线开始,到压缩机电磁离合器线圈的连接器导线烧毁(如图4所示)。发动机控制单元的线束烧毁,发动机控制单元将不能正常工作。
分析发动机控制单元及压缩机电磁离合器连接器导线烧毁的原因有:
(1)供电线路连接器或接地点接触不良。工作中产生较大的压降而发热,时间长了,绝缘损坏产生搭铁或短路烧毁线束。
(2)点火开关接触不良。点火开关塑料散热性差,要承受强大电流。若接线松动或接触不良,可导致喷油器及用电设备不能正常工作。
(3)线束短路、断路。车辆在长期行驶中震动、颠簸,电线束被磨坏、割破,电线束与排气管接触塑料绝缘皮破损,造成搭铁短路烧毁线束。
(4)压缩机电磁离合器线圈匝间绝缘不良短路。电磁离合器线圈引发的故障主要有两种:一是电磁线圈过热引起线圈内部绝缘不良产生匝间短路;二是电磁线圈的引线处绝缘损坏导致的短路。
查阅捷达压缩机电磁离合器线圈的接线图(如图5所示),了解到电路的走向,从冷却扇控制器MK (10)端子输出,进入压缩机电磁离合器线圈,从线圈出来到G7搭铁点。实际电路走向,在空调系统正常运行时,由风扇控制器MK(10)端子,经过发动机控制单元线束转换连接器,到另一条发动机控制单元线束,再到电磁离合器线圈的连接器1号端子(黑/红色线),进入线圈,再由连接器2号端子(蓝/棕色线)返回至转换连接器7端子(蓝/棕色线)之后汇集到棕色的粗导线上,在G7搭铁点搭铁,构成电磁离合器的供电回路。
检查烧坏的线束,是从压缩机电磁离合器线圈连接器开始有烧坏的痕迹→至发动机线束连接器,同时转换到另一条线束连接器接头→风扇控制器连接器之间导线的绝缘皮烧化,使发动机控制单元的两条线束都烧坏了。
在仔细检查烧坏的线束时,并没有发现导线上产生熔珠,说明不是线路导线直接搭铁短路引起的线束烧损,应该是线路负荷过大导线发热,导致的发动机线束烧毁。分析认为是压缩机电磁离合器线圈内局部短路大电流引起的线路烧毁。于是检查压缩机电磁离合器线圈,用万用表欧姆挡测量损坏的电磁离合器线圈阻值为0.006Ω,(如图6所示),又测量新压缩机电磁离合器线圈阻值为13.52Ω(如图7所示)。旧电磁离合器线圈两端子阻值0.006Ω,说明线圈内部已经短路,通电时过热烧毁线束绝缘皮,线束内部导线发生短路,发动机控制单元的两条线束被烧毁,发动机控制单元不能提供给喷油器接地控制信号,使喷油器在供电正常的情况下,发动机不能启动着车现象发生。
故障排除:更换压缩机(如图8所示)、更换发动机控制单元的两条线束(如图9所示),装复完毕后,试车,发动机启动顺利,发动机有油有电不着车故障彻底排除。
故障总结:该车发动机的两条线束烧毁,是压缩机电磁离合器线圈短路导致的。发动机不能启动着车,启动机运转正常,是发动机控制单元没有工作,造成的喷油器不喷油。从诸多线束烧毁事件看来,事故原因多为电路接线不当或线路绝缘皮损坏搭铁短路造成的。该车在烧损的线束检查过程中,发现只是导线绝缘包皮烧化,烧线的起点是从压缩机电磁离合器线圈连接器线开始烧的,到冷却风扇控制器10端子烧坏,没有发现短路点,也没有发现铜导线烧损产生的熔珠,经过检查确认不是导线直接搭铁短路引起的导线烧损。为什么启动机启动正常,发动机不能着车,是发动机控制单元不土作造成。烧毁的压缩机电磁离合器供电导线,分别在发动机控制单元的两条线束内,使发动机控制单元不能提供喷油信号。