一辆行驶里程约2.3万km、配置1.998 L (LTD)发动机的2015年通用别克君威(Regal)轿车。客户反映:该车辆发动机故障灯亮,80 km/h之前加速正常,80 km/h之后提速困难,加速迟滞。
故障诊断:
1 读取故障码
使用KT720诊断仪读取发动机控制模块故障码,故障码P0010----进气凸轮轴位置执行器电磁阀控制电路。进行故障码清除后再次读码,显示“系统正常”,发动机故障灯熄灭。随后进行路试,在路试过程中当车速至80 km/h之上,故障灯再次点亮,伴随加速困难、迟滞现象,再次读取故障码仍为P0010。根据通用故障诊断策略故障码优先的原则,决定先进行P0010故障码分析。
2 故障码设置条件
发动机控制模块(以下简称ECM)检测到驱动器的指令状态和控制电路的实际状态不匹配超过5s。
3 故障码电路说明
凸轮轴位置执行器(以下简称CMP)是一个电液操作装置,用于实现发动机性能的改善。四冲程发动机循环期间,CMP能让进、排气阀提前或滞后打开,CMP总成内部有1个回位弹簧和1个锁销,在发动机关闭、发动机怠速运转以及发动机熄火时,回位弹簧使凸轮轴转回到锁止位置,锁销将CMP链轮保持在凸轮轴上实现锁止功能。通过改变凸轮轴相对于曲轴位置的角度或正时来实现降低排放量、输出更大的发动机扭矩以及达到更佳的燃油经济性。
发动机转速提升时,CMP由ECM控制。ECM向CMP电磁阀发送信号,以控制流入CMP油道的机油量。机油压力增高后推动锁销移动,从而驱动CMP的叶片和转子总成。CMP集成了2条油道,1条用于凸轮提前,另1条用于凸轮滞后。CMP固定在凸轮轴上,以液压方式工作,改变凸轮轴相对于曲轴位置(CKP)的角度。CMP电路图如图1所示。
4 故障原因分析
确认未设置DTC P0335、P0336、P0340或P0341,其思路在于排除曲轴位置或凸轮轴位置传感器故障导致CMP输出控制工作不正常。继而分析导致本故障的原因有:①进气CMP电磁阀损坏;②线路或部件松动;③不当的机油压力(EOP)、粘度、温度和发动机机油级别;④进气CMP油道堵塞;⑤线束原因。
故障排除:检查机油、CMP线束未发现异常,拆下进气CMP,使用超声波清洗进气CMP,试车,故障依旧。笔者对进气CMP电路进行如下检测并分析,如表1所示。
通过以上检测,CMP电磁阀电路未发现异常,根据通用诊断策略,更换原厂CMP电磁阀,清除故障码,路试加速正常,发动机故障灯不亮,交车一周后回访客户,故障未再次出现。
技术总结:CMP电磁阀是连续可变气门正时控制(VVT)的执行元件,该技术可实现在高转速时进气门提前打开,排气门延迟关闭,从而达到最佳气缸充气效果,发动机获得较大的功率输出。CMP由电磁阀线圈和油路2部分组成,通过检测确定电磁阀线圈正常,本故障是由于油路堵塞造成。电磁阀线圈和油路是一个总体,不易拆散,即便使用超声波长时间清洗也不能彻底解决油路脏堵的问题,如果清洗不彻底,返修率高,在高速行驶时存在安全隐患,在排除线路不正常的情况下,建议对CMP电磁阀进行更换。