一辆行驶里程约2万km、配置CSR发动机的大众新朗逸轿车。该车启动发动机时启动机能正常运转,但是发动机就是无法启动。
故障诊断:连接诊断仪VAS6150检测系统,系统无任何故障码存储。对现在电喷发动机来说,没有任何故障码记忆的话,那也只能按照传统的发动机维修思路来进行检测了。发动机启动的要素不外乎包括供油、点火、缸压3个要素了。当然在维修之前,有必要向客户了解该车出现故障的来龙去脉,据客户反映行驶中把发动机油底壳撞裂后,继续行驶几百米到达一个修理厂后,手动熄火就再也启动不着了。修理厂将油底壳修理好后,维修了3天依然无法排除故障,只得自行将车拖到我站检查。
因为发动机无法启动,相应的发动机数据也无法读取,只能根据发动机启动三要素对发动机逐项进行检查。经测量4个缸的压力均大于1200kPa,且各缸之间缸压相差不到50kPa,属于正常。火花塞点火强度也正常,测量燃油压力也在正常范围,拆下喷油器检查喷油也雾化良好。只是在检查过程中,发现进气歧管和汽缸里有大量燃油,怀疑油品不对,对燃油进行更换,同时清除了缸内残余的燃油,但是再次启动故障依旧。
在反复试车启动过程中,感觉车辆有时好像有燃烧的迹象,但是就那么突突一下后,又再次没有反应。再次观察汽缸内部又有燃油出现,担心是燃油过多呛缸的原因。对进气歧管和汽缸进行了彻底清洗,故障依旧。
维修到此好像没有更好的方法,只得按照常规检查了正时,与试乘车对换了燃油分配管和喷油器、火花塞、点火线圈、进气压力传感器、VVT调节电磁阀、凸轮轴位置传感器、水温传感器、发动机转速传感器、进气歧管、发动机控制单元,故障依旧存在。
进一步检查发现该车的变速器被拆卸过,怀疑是转速传感器信号轮受损,随后拆卸了变速器进行检查,发现信号轮已经被敲击变形,随后对信号轮进行了更换(这个时候抱着侥幸的心理,其程曾经将G28的插头拔掉尝试启动过,但是都没排除问题,应该可以肯定G28信号和信号轮位置没有问题),结果依旧无法启动。
已经没有更好的思路了,只得向其他4S店请教,得到一个建议,只留下发动机转速传感器,将其他所有传感器插头全拔掉试试。于是开始逐个拔除传感器,当拔到凸轮轴位置传感器时车辆能正常启动,启动后的发动机运转平稳且无异响情况,加速正常。
检修到此只有考虑是否VVT机械部分存在故障,因为VVT电磁阀之前拆下来检查过,没发卡情况。为了保险起见,还同试驾车调换过VVT阀。不过反过来考虑,如果VVT机械部分出故障按道理会出现G40和G28分配不正确的故障码的,可是为啥该车没任何故障码记忆呢?还有VVT机械部分出现故障的话,也有可能导致缸压不正常,可是为何该车都没有这样症状呢?
已经没有其他思路可以考虑了,只能再次拆下VVT检查,发现凸轮轴有严重拉伤,虽然无法确定凸轮轴拉伤和该故障有直接的关联,但目前确实没发现其他任何的异常,考虑到凸轮轴拉伤对发动机工作性能肯定会有影响,遂订购全新的凸轮轴(连凸轮轴盖一起),订购回来对比才发现,新件旧件两者的凸轮轴信号靶轮齿轮刚好错开180°(如图所示)。
经更换新件并安装所有配件之后,发动机顺利启动,至此故障排除。
故障总结:之前碰到多个此类故障,但不同的是凸轮轴信号靶轮移位,不可避免都会出现分配不正确的故障码,而本车却始终不会产生任何故障码,对此笔者的理解:对发动机工作行程来说,都是吸气、压缩、做功和排气4个行程在周而复始地循环,而曲轴每运转一周360°,完成两个冲程,完成另外两个行程,曲轴继续旋转一周360°。对曲轴来说,它永远是在旋转运动,但是对发动机工作原理来说,在曲轴往上运转时,到底是压缩行程还是排气行程,这个任务就交给凸轮轴了。假设此时凸轮轴已经处于顶开排气门的趋势,则属于排气行程,若此时进排气门均处于关闭状态,则当然就是压缩行程了且当曲轴接近压缩行程上止点时,发动机控制单元还需要触发点火线圈一个信号,以便火花塞给汽缸点火,从而确保汽缸能正常做功。但是发动机控制单元是怎么知道进排气门的状态呢?这个就涉及凸轮轴位置G40传感器了,而G40检测气门状态信号就通过检测凸轮轴上的靶轮来判断。靶轮在生产线上已经按照特定的位置固定在凸轮轴上,以便和凸轮轴上凸轮对应,精确实现发动机的喷油点火,因此G40的信号其实是一个判缸信号,有了该信号和G28转速信号的结合,发动机才能精确知道曲轴在哪个位置,凸轮轴在哪个位置,在什么时候需要提供喷油,啥时需要点火。现在该车的故障点在于靶轮相对凸轮轴正常位置已经错误转了180°,但是曲轴和凸轮轴机械部分依旧会完全保持正常(即气门相对于曲轴的角度不变)。因此发动机的进气排气完全正常,由于靶轮的错位,则将提供发动机控制单元一个错误的判缸信号,即曲轴和气门处在1缸位置,而发动机控制单元却认为是4缸在工作,于是提供4缸的喷油信号、点火信号,其实此时4缸却处在排气行程,其他的汽缸亦然,这样自然发动机无法正常运转了。但是为啥控制单元不记忆故障码呢?因为对发动机控制单元来说,只要保持1缸或4缸曲轴在上止点位置时,此时是1缸工作还是4缸工作都不重要,控制单元默认一切正常,同样2缸和3缸也是同样的道理。这个主要得益于靶轮刚好错开180°,而假设错开更多或更少点,则发动机控制单元肯定会记忆“分配不正确”类似的故障码了。
相关资料:2017年7月大众、奥迪原厂维修信息系统ELSA 6.0