一辆行驶里程约1.8万km的,发动机型号为N6A 10FX3APSA,发动机排量为1.587L,变速器型号为MA5机械加强型变速器,采用了应答式发动机电子防盗系统2013年风神DFM7160B 1F型乘用车。客户反映:该车辆早晨启动不好着车,进入10月下旬后,每天早晨第一次启动如果不着车,就得启动很多次,最多时启动20多次才着车,第一次启动着车后,再一启动就着车且不好着车现象消失,只有早晨第一次启动不好着车。
故障诊断:接车后,启动车辆可以着车,检查仪表无异常指示或报警。用诊断仪检测发动机控制单元和防盗系统,无故障码存储,再读取发动机数据流,也没有发现异常数据,而且发动机运转平稳、加速良好。把车辆停放在待修区,按客户所讲的等待早晨启动时故障再现。
第二天早晨(气温在零上3~4℃),第一次启动发动机有着车迹象,但是立即消失了且没有着车。再次启动车辆,启动机运转正常,但却没有一点着车的征兆,反复启动十多次,发动机没能启动着车。可是在等待20min左右再次启动,发动机竟然着车了,发动机着车后运转平稳加速良好,没有出现抖动或缺缸现象,一切正常。关闭点火开关,再次启动发动机每次都能顺利着车,第一次启动成功后不好着车现象消失。
把车辆熄火停放50min左右,再试车启动,发动机又不着车了,经过长时间启动,勉强着车。检查确认了发动机早晨第一次启动或较长时间停放都存在启动不好着车故障。
1.分析早晨冷车启动不好着车的因素
发动机能正常启动着车必须具备三个要素:压缩、高压火花和混合气,如果某一要素工作异常,便会引起发动机不好启动或启动不着车,其中启动不好着车又分为冷车启动不好着车和热车启动不好着车。该车早晨或较长时间停放存在启动不好着车现象,与燃油系统保持压力过低的现象一样,一旦着车后发动机运转正常,可以排除发动机压缩(机械)方面的因素,影响早晨不好着车的主要因素是混合气和高压火花两个方面。
(1)分析影响混合气的主要原因有以下几点
①发动机进气系统故障。
节气门之后进气道和进气歧管漏气,真空度降低,将使进气歧管内的真空吸力不能完全有效地作用在进气压力温度传感器上,必然会影响传感器的正常工作,使发动机控制单元接收到的电信号失真,而且有额外的空气进入将导致混合气过稀。车辆长期在市区行驶,发动机进气道和进气门产生积炭,积炭可以吸收适量的燃油,冷车时喷油器喷出的雾化燃油,有一部分在进气道凝结成油滴附在进气道上,可以和空气进行混合的燃油减少,造成发动机混合气过稀。另外,炭罐电磁阀、曲轴通风阀或制动助力器及单向阀有故障异常开启,也会使传感器无法取得正确的真空信号,导致发动机不易启动。
②发动机燃油系统故障。
燃油系统的油压对混合气浓度有真接的影响,即燃油系统压力过低,燃油滤清器堵塞、燃油压力调节器失调、燃油泵止回阀关闭不严,都不能保持正常喷射的压力或无燃油喷入汽缸。燃油泵控制电路出现间歇性故障,使供油系统的燃油压力异常,都会造成发动机启动困难不好着车。
喷油器故障,4个喷油器线圈阻值不一致,喷油器内部胶质和积炭过多会造成喷嘴堵塞或关闭不严。发动机燃烧室的积炭过多,冷车启动时喷出的燃油会被积炭大量吸收,使冷车启动的混合气过稀,导致车辆不易启动,直到积炭吸收的汽油饱和,着车后吸附在积炭上的燃油又会使混合气变浓,造成发动机的可燃混合气时稀时浓,使车辆早晨冷车启动困难不好着车。
③发动机进气压力温度传感器故障。
进气歧管压力传感器由进气压力传感器和进气温度传感器组成的,安装在进气歧管上面。测量小于115kPa进气歧管绝对压力,按压力大小转化为电压信号供给发动机控制单元,控制发动机喷油量,传感器脏污或损坏都将造成发动机启动困难不好着车。
④发动机冷却液温度(水温)传感器故障。
水温传感器是负温度系数电阻,其阻值随温度的增高而减小,通过电阻的变化而引起发动机控制单元对喷油量信号的修正。水温传感器是喷油量的主要修正信号,发动机冷启动时,控制单元根据水温信号,会提供加浓补偿喷油脉宽,补偿量的大小取决于检测到的发动机冷却液温度。
水温传感器损坏或信号失真,如果水温信号中断,控制单元识别不到实际的水温信号,控制单元会启用替代值,使混合气过稀或过浓与实际需要有偏差,导致发动机油耗增加、怠速学习能力差、排放中有害气体增加,冷车启动不好着车等现象发生。当发动机冷车时,水温传感器仍然是热车信号,控制单元不能运算出足够的喷油脉宽,去供给足够的燃油,以满足低温启动时需要的浓混合气的要求,从而导致发动机喷油量过小,出现早晨冷车启动不好着车现象。
(2)分析影响高压火花的主要原因有以下几点
①发动机点火系统元件故障。
车辆早晨冷启动时面临的第一个间题就是低温,发动机内的温度低,燃油雾化不好,燃油需要更高的点火电压及点火能量。点火线圈老化工作不良,高压护套漏电,点火线圈不能产生足够强度的高压火花;火花塞电极烧蚀、火花塞积炭过多或点火间隙变大,都会引起点火能量减弱或降低,导致车辆不能启动或启动不好着车。
②发动机转速信号传感器故障。
发动机转速(曲轴位置)传感器在发动机工作时检测其转速信号,并且提供曲轴位置信号,作为控制系统进行各项控制的主要依据和基础。如果传感器或其线路出现故障,发动机控制单元接收不到速度信号和曲轴位置信号,就无法正确地控制燃油喷射和点火正时,就会出现喷油器不动作、火花塞不跳火现象,使车辆无法启动。
③发动机控制单元故障。
发动机控制单元检测到传感器或执行器有故障,则进入应急回家程序,不能发出正确的工作信号,导致部分控制功能不良或失效,使发动机不好着车。控制单元本身有故障时,将会造成点火系统和喷油系统无法正常工作,使发动机启动不好着车。
(4)发动机电子防盗系统故障。
风神DFM7160B1F车用应答式电子防盗系统,通过锁止和解锁发动机控制单元,来实现车辆的防盗功能。发动机控制单元储存ECM码,具有“闭锁”和“解锁”两种状态,防盗系统信息传递示意图(如图1所示)。防盗控制盒将收到的“身份识别码”与自己储存的“身份识别码”进行判断。如果“密码相符”防盗控制盒向发动机控制单元的CS线发出含有ECM码的解锁命令,发动机控制单元解锁,可以启动发动机。如果 “密码不相符”发动机控制单元解锁失效,并通过CE线传给防盗控制盒 “闭锁”状态信号,防盗控制盒控制指示灯闪烁、蜂鸣器报警,发动机将无法正常启动。当插入一把带有应答器的正确钥匙并打到M位时,系统自动完成对码、解锁发动机控制单元,否则发动机控制单元处于闭锁状态,切断对发动机点火控制,使发动机点火系统不点火导致发动机无法启动。