一辆2009款南京依维柯得意V35厢式货车,搭载型号为SOFIM8140.43S的2.5L直列4缸高压共轨电控柴油发动机和5速手动变速器,行驶里程约98000km,该车因冷启动困难而进厂报修。
故障诊断:据驾驶员反映,由于近段时间早晨气温比较低,有时连续启动3~5次才能着车,一旦能顺利启动着车,在一天内发动机都能正常一次性启动。
观察仪表各指示灯工作情况,发现仪表盘内的预热指示灯不亮,猜测是发动机现处于热机状态而预热系统不起作用(注:通常只有冷车状态预热系统才能工作);按下仪表盘上的复位按钮检查预热指示灯,发现预热指示灯能够正常点亮,说明预热指示灯线路应该正常。仪表盘内发动机 ECU灯能正常熄灭,所以故障点一时难以确定。于是准备待发动机冷却后再对故障现象展开检查、验证。
让发动机冷却3~4h左右,再次打开点火钥匙至ON档,查看仪表盘内的预热指示灯是否工作,发现仪表盘内的预热指示灯仍然不亮,怀疑该车预热系统可能存在故障。在点火开关处于ON档时,用万用表测量预热塞(图1)接线柱供电情况,经测量无电源供给。
查看位于驾驶舱熔丝盒旁的预热塞40A熔丝(图2)完好。是预热继电器损坏?还是线路问题?要想解决预热问题,必须查清楚预热控制系统的来龙去脉。于是顺着预热线路发现通向发动机ECU旁的继电器盒(图3),拆下继电器盒,发现预热继电器为四脚常开继电器,经检查其继电器底座30端子(绿色线)为常火(其电压为12V),受预热熔丝控制;而87端子(绿色线)则与预热塞相通;85端子(绿色线)为ON档电源,受点火钥匙控制;86端子(蓝色线)与发动机ECU连接器(因的43端子相连。
经过上述检查,可以证明预热线路没有问题。故猜测是预热继电器损坏造成的,借用相同型号的继电器插入继电器底座,反复打开点火开关至ON档,仍然听不到预热继电器工作的声音,用数字式万用表检查继电器底座85与86端子之间的电压,其电压显示约9V左右,测量86端子对地电压约为3.5V,但继电器不吸合,难道是发动机ECU或冷却液温度传感器故障导致的该车预热系统不工作吗,
拔下冷却液温度传感器连接器,对其线路供电电源进行测量,其参考电源电压为5.1 V,传感器接地线对电源正极电压为13.02V,说明传感器供电线路正常。测量冷却液温度传感器电阻值,其电阻值为2.16kΩ,插上冷却液温度传感器两插针连接器,将发动机启动着车,使发动机冷却液温度达到80℃左右,再次测量冷却液温度传感器,其电阻值为0.57kΩ,表明传感器电阻值能够随发动机冷却液温度的变化而变化,故其冷热状态的电阻值应符合技术要求。
看来故障疑点只能在发动机ECU上,但发动机ECU价格不菲,不能贸然购买,在车主的帮助下,找来同一型号的车辆对其发动机ECU进行调换,故障消失。
更换新的发动机ECU装车,打开点火钥匙至ON档,仪表盘内的预热指示灯能够正常点亮,约3s左右自动熄灭,说明该车预热系统已恢复正常工作,在打开点火钥匙至ON档瞬间,预热塞处(预热线路)供电正常,为12V,至此,发动机冷车难启动故障彻底解决。
维修点评:依维柯V35厢式货车装备了达到欧III排放标准的全电控共轨直喷增压柴油机,其架构如图4所示。由燃油供应系统和电子控制系统两部分组成。其中冷/热启动是发动机运行工况控制策略的一部分。假如三个温度传感器(冷却液温度、进气温度和柴油温度)之一检测到温度低于10℃,则预热程序被激活。当钥匙处于ON档时,使预热指示灯点亮并保持一段与温度对应的时间并闪烁,此时加热器在进气歧管中加热空气,这时才可以启动发动机。当启动机运转时,该指示器熄灭,此时加热器继续被通电一段时间(时间是变化的)进行预热。假如指示灯一直闪烁,发动机在20~25s内没有启动,则预热程序被取消,便不耗费蓄电池电量,预热曲线也与蓄电池电压相对应。假如上述三个温度传感器检测到的温度全部超过10℃,钥匙处于ON档时,使指示灯点亮将近2、进行短暂的检测,然后熄灭,这时可以正常启动发动机。
本文案例的维修人员掌握了该发动机冷/热启动的控制原理,通过检查冷却液传感器阻值正常后,继而检查了预热继电器,发现ECU没有接通预热继电器的控制电源,更换了ECU,故障排除:另外我们还可以调用故障码诊断程序,通过故障码开关上的指示灯闪烁确定故障范围,帮助诊断。