利用電腦看汽車的正時

◆文/河南 魏文洋

在日常的汽車維修中，技師們經(jīng)常會遇到一些關(guān)于汽車配氣正時方面的故障，最常用的方法是先拆開正時蓋檢查正時記號，再查看進(jìn)、排氣凸輪軸的“八字”是否正確。下面這篇文章旨在教讀者一種全新的正時檢查方法——利用電腦看正時。

案例一

故障現(xiàn)象

一輛搭載QR25發(fā)動機(jī)的奇駿T30，行駛里程約70000km，出現(xiàn)怠速發(fā)抖的現(xiàn)象。

故障診斷與排除

對該車進(jìn)行診斷，出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象：沒有故障碼，轉(zhuǎn)速在650～780r/min之間來回波動，噴油脈寬為3.8ms(正常值為2.5ms)，空氣流量計比正常值大，點火時間不穩(wěn)，氧傳感器和水溫信號正常，用電腦做斷缸試驗時發(fā)動機(jī)立即熄火，感覺發(fā)動機(jī)動力不足，但急加速時沒有明顯的缺缸感覺。

接下來對該車進(jìn)行了具體的排查，進(jìn)氣系統(tǒng)沒有漏氣、堵塞現(xiàn)象，清洗了節(jié)氣門，排氣正常，噴油頭不滴油，四個噴油量基本一致，更換四個火花塞、點火線圈和空氣流量計后，故障依舊。

用一輛同樣的奇駿車進(jìn)行數(shù)據(jù)比對時，發(fā)現(xiàn)故障車的數(shù)據(jù)是INT/V TIM10°CA，而正常車的INT/V是0～2°CA。查閱相關(guān)資料后得知曲軸鏈輪的齒數(shù)為37，每齒9.73°(360÷37=9.73)。數(shù)據(jù)INT/V TIM10°CA和9.73°非常接近，此時應(yīng)該檢查汽車的配氣正時。拆開發(fā)動機(jī)前蓋后發(fā)現(xiàn)曲軸鏈輪剛好錯了一齒。在更換一套正時鏈條機(jī)構(gòu)的相關(guān)配件后，故障排除。

案例二

故障現(xiàn)象

一輛日產(chǎn)頤達(dá)車，報修怠速發(fā)抖，且有類似清洗噴油嘴時清洗劑快用完時發(fā)動機(jī)發(fā)出的“咔咔嗒嗒”的聲響。

故障診斷與排除

進(jìn)行故障診斷時，首先在電腦的數(shù)據(jù)監(jiān)控中選擇了INT/V TIM(B1)(進(jìn)氣凸輪軸正時數(shù)據(jù))和INT/V SOL(B1)(ECM對進(jìn)氣可變電磁閥進(jìn)行控制的占空比數(shù)值)兩項，第一項為39°CA，第二項為0，說明正時方面出了問題，該車的正時為進(jìn)氣可變正時，且發(fā)動機(jī)內(nèi)部很臟，拆下進(jìn)氣可變正時電磁閥，發(fā)現(xiàn)閥芯不能移動，說明電磁閥需要更換。更換進(jìn)氣可變正時電磁閥后，故障排除。

案例三

故障現(xiàn)象

一輛行駛了2000km的新款日產(chǎn)陽光車，出現(xiàn)怠速抖動的現(xiàn)象。

故障診斷與排除

讀取故障碼為P0014，含義為EVT控制(排氣門正時控制)性能故障，該故障的檢測條件為實際的相位控制角度與目標(biāo)角度之間有差距。電腦顯示排氣凸輪軸的正時數(shù)據(jù)為35°CA，而EX VTC DTY B1(ECM對排氣凸輪軸進(jìn)行控制的占空比數(shù)據(jù))為0，這一數(shù)據(jù)表明ECM沒有主動對排氣凸輪軸可變正時電磁閥進(jìn)行控制，但排氣凸輪軸的正時數(shù)據(jù)已經(jīng)相對于曲軸提前旋轉(zhuǎn)了35°CA，說明排氣凸輪軸正時方面出了問題。

拔掉排氣凸輪軸可變電磁閥的插頭之后，出現(xiàn)P0078的故障碼，含義為EVT控制電磁閥(排氣門正時控制電磁閥)電路故障。說明排氣凸輪軸可變電磁閥內(nèi)部線圈及控制線路沒有斷路的現(xiàn)象。

結(jié)合以上現(xiàn)象及初步檢查，試著更換電磁閥，故障排除。

維修總結(jié)

維修手冊對可變正時系統(tǒng)的描述如下：“ECM接收到曲軸位置、凸輪軸位置、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)冷卻液溫度之類的信號，然后，ECM根據(jù)駕駛狀態(tài)向進(jìn)氣門正時(IVT)和排氣門正時(EVT)控制電磁閥發(fā)送ON/OFF脈沖占空比信號。這樣，就可以對進(jìn)氣門和排氣門的開/關(guān)正時進(jìn)行控制，以在低中速時增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，高速時增加發(fā)動機(jī)的功率輸出。進(jìn)、排氣門正時控制電磁閥改變通過進(jìn)、排氣門正時控制單元的油量和流向，或斷開液流。較長的脈沖寬度使氣門正時角度提前。較短的脈沖寬度使氣門正時角度延遲。當(dāng)ON/OFF脈沖寬度相等時，電磁閥斷開壓力液流，以使氣門角度固定在控制位置?！?/p>

從維修手冊可知，INT/V TIM和INT/V SOL是發(fā)動機(jī)電腦對進(jìn)氣凸輪軸可變正時電磁閥進(jìn)行控制的占空比數(shù)值，兩者在怠速時的正常值應(yīng)該在0±5°CA和0～2%左右。而進(jìn)氣提前只應(yīng)在急加速或帶負(fù)荷加速時才起作用，但這三個案例在怠速時就起作用了，發(fā)動機(jī)當(dāng)然會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。

為了了解ECM怎樣對進(jìn)排氣凸輪軸的相位角度進(jìn)行計算，筆者模擬了兩個故障。

模擬故障一：一輛正常的日產(chǎn)天籟車，搭載VQ23DE發(fā)動機(jī)，將發(fā)動機(jī)前列汽缸對應(yīng)的凸輪軸傳感器拔掉后，啟動車輛，進(jìn)氣門時間(B2)由原來的0～1°CA變?yōu)?4°CA(圖1)，出現(xiàn)P0345故障碼：凸輪軸位置傳感器B2加油門時也處于失效保護(hù)模式，即取消對可變正時的控制。

模擬故障二：將一輛日產(chǎn)陽光車的進(jìn)、排氣凸輪軸位置傳感器同時拔掉后，車輛能夠正常啟動，但正時數(shù)據(jù)保持0或1°CA不動，加油門也毫無反應(yīng)(正常即使在怠速情況下正時數(shù)據(jù)也應(yīng)該有輕微的變化量)，若只拔掉曲軸位置傳感器，正時數(shù)據(jù)會固定在某一值，例如37°CA或64°CA(圖2)。

通過這兩個模擬故障說明：①進(jìn)、排氣凸輪軸的數(shù)值正是發(fā)動機(jī)電腦通過比對曲軸、進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸位置傳感器的數(shù)據(jù)之后計算出來的數(shù)值；②由于曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器信號丟失導(dǎo)致的正時數(shù)據(jù)不對，會使該數(shù)據(jù)固定在某一恒定值，這種由于信號丟失而使ECM無法計算相應(yīng)正時數(shù)據(jù)的情況，不會導(dǎo)致怠速發(fā)抖的現(xiàn)象，因為這時ECM會根據(jù)之前的正時數(shù)據(jù)或替代信號進(jìn)行噴油或點火控制。

診斷要點說明

1.帶有可變正時系統(tǒng)的日產(chǎn)車的正時可以細(xì)分為以下幾種：信號正時、可變正時、配氣正時和計算正時。在區(qū)分正時時需要檢查四點：①凸輪軸及曲軸位置傳感器有沒有信號偏差，如油泥等的影響、信號盤位置裝錯、傳感器間隙不當(dāng)、傳感器插頭沒插、傳感器自身信號偏差等；②可變正時電磁閥或相關(guān)可變正時控制系統(tǒng)，如可變正時齒輪總成或可變正時電磁閥是否發(fā)卡；③正時鏈條是否跳齒、正時鏈輪定位銷是否被切斷或是移位、凸輪軸局部斷裂等；④發(fā)動機(jī)電腦系統(tǒng)是否有問題。

2.排除其他原因造成的數(shù)據(jù)錯誤后，可以先計算曲軸鏈輪轉(zhuǎn)動一齒相對應(yīng)的度數(shù)，然后把三代電腦上的“INT V/T分配角度”和“排氣V/T分配角度”所對應(yīng)的“--°CA”度數(shù)作比較，如果前者是后者的整數(shù)倍，可以確定是正時跳幾齒造成的。例如計算出來曲軸鏈輪的一齒是9.5°，而電腦上顯示10°CA，那么就是曲軸鏈輪跳一齒，電腦上顯示的是20°CA就是曲軸鏈輪跳兩齒，以此類推。然而如果電腦上顯示5°CA，可判定鏈條沒有跳齒，因為鏈條不可能只跳半齒。

3.“正時數(shù)據(jù)”不對往往會導(dǎo)致點火正時的錯誤，因為它們的數(shù)值都來自于ECM對CMP和CKP的對比計算。

技術(shù)運用

1.不拆正時鏈條就更換了六缸天籟J31的水泵后，可以通過直接查看怠速時的INT/V的數(shù)據(jù)來斷定正時是否在安裝水泵的過程中造成了跳齒。

2.大修或更換鏈條之后可以通過診斷電腦檢查正時是否安裝正確。

3.對于打不著車的發(fā)動機(jī)，可以通過電腦查看啟動時的正時是否正常，正常值應(yīng)該在0±5°CA的范圍內(nèi)。

4.遇到怠速發(fā)抖的故障，應(yīng)該先用電腦查看正時是否錯誤，如果正時不在正常范圍內(nèi)，則應(yīng)該進(jìn)行正時系統(tǒng)的詳細(xì)檢查。

5.針對雙可變正時的車輛，不使用示波器的雙通道功能即可對進(jìn)排氣凸輪軸進(jìn)行實時監(jiān)控，因為發(fā)動機(jī)電腦就相當(dāng)于一個已經(jīng)給出了結(jié)果的雙通道示波器(進(jìn)、排氣凸輪軸的數(shù)值正是發(fā)動機(jī)電腦通過比對曲軸、進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸位置傳感器的數(shù)據(jù)之后計算得來的值)，所以直接通過三代電腦即可檢查發(fā)動機(jī)正時是否異常。

后續(xù)

針對日產(chǎn)車怠速發(fā)抖的故障問題，可以采用“兩看、一試、一問、一算”的方法來判斷是不是正時方面的問題?！耙豢础笔强凑龝r數(shù)據(jù)，“二看”是看發(fā)動機(jī)內(nèi)部是否過臟，因為過臟的車輛很容易造成可變正時電磁閥發(fā)卡或鏈條跳齒；“一試”是找正常的可變正時電磁閥進(jìn)行替換；“一問”是詢問司機(jī)曾經(jīng)對車輛進(jìn)行過什么維修，重點進(jìn)行相關(guān)部位的檢查；最后是“一算”，即可確定是否存在配氣正時方面的問題，因為其他原因造成“正時數(shù)據(jù)”不準(zhǔn)確而且車輛怠速發(fā)抖的現(xiàn)象很少。

備注

1.“正時數(shù)據(jù)”指診斷電腦上顯示的進(jìn)氣凸輪軸或是排氣凸輪軸的度數(shù)(°CA)，即進(jìn)氣門時間或排氣時間，這些數(shù)據(jù)流的名稱在日產(chǎn)(包括東風(fēng)日產(chǎn)和進(jìn)口日產(chǎn)所有帶可變正時系統(tǒng)的車輛)的不同車型上有所差異。例如進(jìn)口的日產(chǎn)車輛一般只有進(jìn)氣可變正時，數(shù)據(jù)流名稱為INT/V TIM(B1)或 INT/V TIM(B2)，B1代表后列汽缸，B2代表前列汽缸；新騏達(dá)和新陽光的正時數(shù)據(jù)均為：進(jìn)氣門時間B1和排氣門時間B1，進(jìn)氣門電磁閥B1代表ECM對進(jìn)氣可變正時電磁閥進(jìn)行控制的占空比數(shù)值，EX VTC DTY B1代表ECM對排氣可變正時電磁閥進(jìn)行控制的占空比數(shù)值，有的顯示為INT V/T分配角度(進(jìn)氣凸輪軸分配角度)和排氣V/T分配角度(排氣凸輪軸分配角度)，但其后面的單位“°CA”說明就是正時數(shù)據(jù)，后面為百分比數(shù)值的是ECM對可變正時電磁閥進(jìn)行控制的占空比項目。

2.本文關(guān)于正時系統(tǒng)的原理及診斷應(yīng)該也適用于跟日產(chǎn)可變正時系統(tǒng)原理一致的其他品牌車型。