一辆行驶里程约16万km、配置EW10A 2.0L发动机,手动变速器的2009年郑州日产轿车。该车由于1缸无缸压,大修后无怠速,经常熄火,同行转来维修。
故障诊断:怠速不稳的根源是怠速工作的时候,发动机没有达到正常的工作条件。一般原因有(如果在其他工况正常):混合气不良(稀或浓,包括ECU与传感器错误信息、执行器不正确动作导致错误信号)、正时错误(排气堵或者排气滞后等)、点火不良(转速低相关正时信号不良)这只大类。
该车采用玛瑞利系统,保有量少,无法找到相关电控电路图。接车后,首先详细了解故障车的详细信息,同行自述该故障车在行驶过程中突然熄火,然后就无法打火,后查到1缸缸压低,往1缸里面喷机油后可以打火,但是加速非常无力,于是大修,后却出现怠速非常不稳,时常怠速熄火的故障,且同行自称正时应该没有错,因为正时不对会报故障码,怀疑是节气门故障引起,但是不敢肯定。由于检查到进气压力非常高(真空度非常低),曾经更换过进气压力传感器,但是问题仍然无法解决,要拔了进气压力传感器插头,否则不只怠速熄火,且会出现踩下加速踏板完全无反应的故障现象。接车后马上查看了数据流,发现怠速进气绝对压力竟然达到了92kPa、转速928r/min时达到84.7kPa、如图1所示。
这完全不正常,正常的车怠速无其他用电负载时进气绝对压力为40kPa以下,而该车为92kPa,与大气压力相差无几了,几乎没有真空度。为了验证此数据流是否正确,直接接上真空压力表,相对空度为16cmHg,相当于相对真空度为21kPa,绝对压力为101kPa-21kPa=80kPa,与数据流的84.7kP,相差4.7kPa,考虑制造偏差,一般差6kPa以内为正确,说明发动机检测到的进气压力为真实值。插上进气压力传感器后,去试车一圈,结果出现踩下加速踏板油门无反映的情况。回厂后,用X431PRO检测发动机系统的故障码,结果发现诸多故障码,而图2的故障码引起了我们的注意:P1160进气管漏气检测。此时听到右前发动机舱有“吱吱”像是漏气的声音,于是用化清剂喷了进气歧管各个位置,结果没有发现漏,再把节气门后通往炭罐电磁阀的孔、通往制动真空助力泵的孔以及通往曲轴强制通风的孔分别堵住,故障现象依旧,用手堵住节气门体外面,发动机立即熄火,证实节气门后并无漏气现象。
怀疑是排气管堵塞,分别拆下消音器中段、前氧传感器再打火,故障依旧,证实怠速非常不稳与排气管堵没有关系(但排气堵不仅仅是排气管的事)。此时观察到此车偶尔打火时,X431PRO里并没有检测到转速信号(时长超过4s打火时),拆下曲轴位置传感器量其电阻值,为450Ω,符合要求。用曲轴位置传感器接触铁质物品,有较强的吸力,也证实无问题。难道是ECU故障或者是节气门体故障?再或是怠速时油压非常不稳定?于是接上燃油压力表,开钥匙油压即达到了350kPa,结果发现除了怠速时油压表指针稍有抖动外,加速的时候,油压稳定在350kPa,也证实了燃油供应系统无故障。检测这么多部件后,故障原因仍然无法确定。静思细想,虽然上一家维修厂声称正时没错,但是很值得怀疑,还是决定检查正时。于是找到了EW10A的正时资料,与车上正时对比,果然是正时错了,进气凸轮轴固定在缸盖的孔的时候(如图3左图1处),排气凸轮轴却与缸盖上的定位孔相差整整1+1+1齿(共相差3齿),相差3/38×360°=28.4°。仔细想了想,这相当于排气门延迟了28.4°才打开,这个时候,已经基本确定是由于正时不对引起排气不畅,导致进气压力过高的后果。正确校对正时后,怠速非常稳。
故障排除:重新校对正时后怠速不稳、怠Vie、火的故障现象完全消失。
故障总结:(1)正时这类重要的数据,对不熟悉的车,还是要查阅相关维修手册或者咨询同行以获得准确信息为宜。该车对正时的时候,1缸活塞的位置并不是1缸上止点,原来维修厂由于没有原厂资料,用的是1缸上止点这个位置来对正时,所以导致了错误安装正时,虽然发动机ECU并没有报故障码,但是对于双凸轮轴但仅有一个凸轮轴位置传感器的车,发动机ECU仅仅是校对曲轴位置传感器与进气凸轮轴位置传感器的相关性,相关性一致,就不报故障码,而排气凸轮轴位置没有检测,因此凸轮轴位置错了,发动机ECU也不会知晓。(2)本案例,通过了解之前车辆的情况,以及对照同行维修后的故障情况,通过逻辑推断电控系统没有问题,并且用相关的检测去证实,并没有采用替换法。(3)对于诊断过程中出现的故障码要分清真伪,有故障码也不一定代表相关部件一定有故障,如报了P1160进气管漏气,但在实际检测中并没有发现漏气现象。在诊断过程中,要去伪存真,通过对-各系统的了解、用逻辑判断,仔细地去甄别故障根源。(4)为什么排气凸轮轴滞后会导致怠速进气压力过高(进气过多假象)、怠速死火的现象呢?本人是这么理解的,排气气门打开迟,燃烧后的高温废气在规定时间内尚未充分排出进气门,活塞往下走的时候进气门即打开,导致了节气门后与汽缸内压力差非常小,吸进汽缸的新鲜空气自然也就比较少了,真空度自然低,也就产生高的绝对压力了,发动机ECU也就会喷很多的油。再进一步延伸,如果热车后发动机ECU采用氧传感器的数据进行反馈,检测到废气中的氧气很少,那么进行.减少喷油操作……那么动力系统在冷车、热车两段时间很可能会产生多个自相矛盾的故障码。在本案例中,原来故障车接上进气压力传感器的效果比不接插头效果好,也是因为接上进全祖玉力传感器后,发动机ECU采用了进气压力传感器的数据,导致更容易死火。