凸轮轴位置传感器主要用于判缸,感应相位信号,确定发火次序。该传感器布置在齿轮泵体侧面,齿轮泵齿圈有 5 个齿(每缸上止点对应 1 个齿,2 个紧靠在一起的齿为 1 缸上止点),安装空气间隙为 0.5±1.5mm,如果间隙过大或过小,都会使电压尖峰信号不够。传感器针脚间的电阻为860Ω。该传感器失效后,ECU 采用喷射试探的办法使发动机起动,但起动时间延长6~10s,发动机功率下降20%,喷射压力限制在 100MPa 以内。
根据以上分析,该故障很可能与这2个传感器有关系。由于仪表盘上的故障指示灯点亮,遂通过故障指示灯读取故障码,得到的闪码为“142”。经查阅维修手册,该故障码的解释为“凸轮信号丢失/错误”,维修建议为“检查凸轮轴位置传感器信号线路,检查凸轮轴位置传感器是否损坏”。
故障排除:按照维修手册上的维修建议,用数字式万用表对凸轮轴位置传感器进行检测,主要检查感应线圈的电阻值和ECU 给传感器的输出电压。
使柴油机静止不动,点火开关置于“ON”位置,数字式万用表拨到电阻档,拔下传感器插头,用两表笔分别接触凸轮轴位置传感器线圈针脚,测量感应线圈的电阻值,结果为850Ω,符合标准;将数字式万用表拨到交流电压档,用两表笔分别接触ECU 输出到凸轮轴位置传感器插接件针脚,同时打开点火开关,测得输出电压为 5V,也符合规定。
对凸轮轴位置传感器的检测没有发现问题,接着对相互配合工作的曲轴位置传感器进行检测(所用仪器、工具与上相同,检测步骤也相同,不再赘述),也没有发现问题。
在进行上述检查的同时,晃动相应传感器的连接导线,并查看万用表指示值是否随之变化。经观察未发现变化,说明线路连接可靠(若万用表指示值随导线晃动而变化,则说明导线内部有断路,或者其它部位接触不良,应予检查排除)。
连接故障诊断仪,读取故障码,仪器显示故障为“同步信号出错”。在确认是同步信号出现问题后,合理利用该车的“跛行回家”功能检测故障。当曲轴位置传感器损坏或信号断路、短路时,ECU 控制策略将进入“跛行回家”功能来判断故障,其检测步骤如下:
①在车辆静止时,将凸轮轴位置传感器导线接插件断开,打开点火开关,起动发动机,分别快速和缓慢踩下加速踏板,使发动机由怠速运转急加速和缓慢加速到可能达到的最高转速,并对发动机转速情况进行比较,发现在这两种情况下发动机的最高转速仍只能达到1600r/min,与发生故障时的现象类似。关闭点火开关,使发动机熄火,并将凸轮轴位置传感器接插件恢复到原位。
②将曲轴位置传感器导线接插件断开,打开点火开关,起动发动机,发动机起动较迟缓,踩下加速踏板,使发动机由怠速运转加速至最高转速,发动机排气管冒白烟,显然是供油较晚,说明故障出在凸轮轴位置传感器。
由于前面对凸轮轴位置传感器感应线圈电阻和输出电压的检查均符合规定,所以分析可能是向凸轮轴位置传感器提供信号的信号盘出了问题。于是,将齿轮泵前端的检测盖拆下,观察并用手晃动信号盘,发现果然是信号盘松动了。
拆下前齿轮盖,经检查发现固定信号盘的锁止螺母有些松动。拆下锁止螺母,发现固定信号盘的稳定螺钉已被切断,信号盘在发动机旋转力的作用下,只能向后偏移(偏移量取决于螺母的锁紧程度)。松动偏移的信号盘使得传感器和 ECU 接收的信号都是有一定误差的信号,致使发动机供油时间偏晚,形成了“跛行回家”的故障。
找到故障原因后,将折断的稳定螺钉取出,按照原样加工螺钉后重新装配。起动发动机,加速性能良好,动力恢复如初。读取故障码,无故障显示,发动机各工况均工作正常。最后,用故障诊断仪删除历史故障码,维修作业完毕。