一辆2003年款别克君威轿车,搭载2.5L发动机。该车无论冷车还是热车均会出现起动困难的现象。如果将点火开关保持在起动位置,使起动机长时间处于工作状态,并同时踩下加速踏板,大约30s后发动机才能勉强起动,起动后发动机工作正常。
车辆进厂后,维修人员首先使用专用故障诊断仪Tech2查询故障码存储。按照该车的VIN码选择生产年款和发动机代码后进入动力控制模块PCM,结果Tech2与PCM之间无法通讯。拆开空气滤清器总成可以看到PCM,拔下PCM上的插头检查各个接脚的连接情况,并没有发现连接针脚有损坏或接触不良的现象。重新连接PCM的插头,再次用Tech2调取故障码,此时Tech2能够进入PCM,但是没有故障码存储。
维修人员根据故障现象和经验判断,该车的故障与怠速电机故障、节流阀体脏污,或混合气过稀等原因引起的故障现象相似。进一步分析,该车只是起动困难,起动后一切正常,因此排除了怠速电机存在故障的可能性。因为如果怠速电机存在故障,可能会引起起动困难,但是起动后还会出现怠速不正常的现象。经检查节流阀体也没有故障,那么引起起动困难的原因不外乎燃油系统、点火系统以及提供控制信号的传感器,于是进行了基本检查。
首先检查燃油压力。打开点火开关后汽油泵开始工作,2s后油压表指示值上升到290Kpa,保压15min后油压表的指示值为288kpa,下降幅度在允许范围内。将点火开关保持在起动位置,使起动机长时间工作以强制发动机起动,观察发动机怠速时的油压值为295kpa,将油压调节器的真空管拔掉,油压上升至320kpa,符合油压值为284~325kpa的范围。
因为燃油系统在各工况下的压力值正常,所以燃油系统存在故障的可能性不大,于是维修人员对点火线圈、点火控制模块ICM以及高压线等点火系统部件进行了检查。测量点火控制模块ICM的点火正电压接脚(粉红色线)有12VV电压,点火控制模块ICM与动力系统控制模块PCM之间的白色连接线导通,且PCM的ICM控制接脚处有5V的输出电压。进行跳火试验,每一缸的火花塞均能产生高强度的蓝色火花,这说明点火系统存在故障的可能性也不大。
既然燃油系统和点火系统都没有问题,那么是什么原因导致发动机起动困难呢?笔者认为,既然强制起动后发动机工作正常,那么故障点应该在产生发动机起动时所需信号的几个传感器的上。如果某些传感器只是在发动机起动的过程中起作用,而在起动之后就不再参与工作或者这些传感器传送给PCM的信号只是作为一个参考信号,不再是必需的运行信号,那么起这种作用的传感器出现问题时就有可能导致该车的故障现象。因为是冷热车均会出现故障,因此可以排除水温传感器这类的传感器,于是将检查的重点放在了曲轴位置传感器上。
在检查曲轴位置传感器之前,有必要了解该车曲轴位置传感器的控制过程。该车发动机有24X和7X两个曲轴位置传感器,24X曲轴位置传感器(如右图所示)位于发动机右侧,曲轴端部的缓振平衡器的后面,它通过曲轴带轮上的齿环采集曲轴的转角信号。另一个7X曲轴位置传感器位于发动机缸体后下方,排气歧管下部。
(1)曲轴带轮的齿环上有24个均匀分布的缺口。