2012年路虎攬勝運(yùn)動(dòng)高速行駛熄火后不著車

匯眾/趙鼎明

車型：L320，配置3.0L柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

行駛里程：130000km。

故障現(xiàn)象：在高速公路行駛時(shí)，突然熄火，無法啟動(dòng)。

故障診斷：維修人員檢查發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)機(jī)帶不動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，只能左右轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的角度。檢查機(jī)油，發(fā)現(xiàn)機(jī)油特別黑，并且只有1L左右。用檢測(cè)儀SDD讀取更換機(jī)油的里程，發(fā)現(xiàn)有30000km未更換機(jī)油。判斷故障在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，需要拆解發(fā)動(dòng)機(jī)。

拆解發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)現(xiàn)，1缸曲軸連桿瓦已燒毀，連桿斷裂，活塞破損，如圖1所示。

因其他部件也有不同程度的損壞，所以需要更換發(fā)動(dòng)機(jī)總成。新的發(fā)動(dòng)機(jī)總成價(jià)格不菲，用戶不愿意更換新發(fā)動(dòng)機(jī)，自己購(gòu)買了一個(gè)拆車的發(fā)動(dòng)機(jī)，要求更換。

檢查拆車的發(fā)動(dòng)機(jī)外觀沒大問題，更換了一些小的外觀件。裝上車身，裝好發(fā)動(dòng)機(jī)的線束。車主說是純拆車件，但怕發(fā)動(dòng)機(jī)有問題還要拆車身，因此先試發(fā)動(dòng)機(jī)，沒問題后再裝好其他件。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)機(jī)不工作。按下停止/啟動(dòng)開關(guān)，測(cè)量啟動(dòng)機(jī)電磁閥供電，沒有電壓。在車內(nèi)保險(xiǎn)盒內(nèi)找到啟動(dòng)機(jī)繼電器，短接30與87，啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)不著車。測(cè)量繼電器線圈，啟動(dòng)時(shí)沒有電壓，說明發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊沒有命令啟動(dòng)機(jī)工作。

用檢測(cè)儀SDD進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)沒有與啟動(dòng)機(jī)相關(guān)的故障碼，如圖2所示，故障碼可以清除。

維修此故障首先了解啟動(dòng)機(jī)的工作原理，按下發(fā)動(dòng)機(jī)停止/啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，車輛模塊收到開關(guān)信號(hào)，檢測(cè)到車輛存在有效的智能鑰匙，則CJB（中央接線盒）會(huì)通過硬線向ECM（發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊）發(fā)送啟動(dòng)請(qǐng)求。當(dāng)ECM接收到P擋或N擋信號(hào)且制動(dòng)踏板已踩下，它會(huì)給啟動(dòng)機(jī)繼電器線圈提供電源和搭鐵，啟動(dòng)機(jī)工作。根據(jù)啟動(dòng)機(jī)的工作原理，讀取與啟動(dòng)機(jī)有關(guān)的數(shù)據(jù)流，如圖3所示。變速器處于P擋，制動(dòng)開關(guān)1和制動(dòng)開關(guān)2顯示“已按下”，表明制動(dòng)踏板已踩下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊禁止啟動(dòng)機(jī)工作。按下停止/啟動(dòng)開關(guān)，儀表報(bào)警燈在打開和關(guān)閉循環(huán)，說明停止/啟動(dòng)開關(guān)沒有問題。正常的數(shù)據(jù)流如圖4所示，啟動(dòng)機(jī)應(yīng)是“已啟用”狀態(tài)，而不是“已禁用”。問題出在哪里？條件都滿足為什么啟動(dòng)機(jī)不工作呢？

┃ 圖3 啟動(dòng)機(jī)故障時(shí)數(shù)據(jù)流

查閱維修資料，發(fā)現(xiàn)此車有制動(dòng)壓力傳感器。因拆裝車身，制動(dòng)系統(tǒng)沒有排氣，所以制動(dòng)壓力不足，可能造成啟動(dòng)機(jī)不工作。給車輛制動(dòng)系統(tǒng)排氣，制動(dòng)正常后，啟動(dòng)機(jī)終于可以工作了。但是還是不能著車，進(jìn)氣管中噴入啟動(dòng)液，可以著車。

┃ 圖4 啟動(dòng)機(jī)正常時(shí)數(shù)據(jù)流

用檢測(cè)儀SDD進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有故障碼“P0341-3A 凸輪軸位置傳感器A，電路范圍/性能（汽缸組1或單個(gè)傳感器）”，“A”表示進(jìn)氣，如圖5所示。清除故障碼后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)此故障碼立即出現(xiàn)。

┃ 圖5 故障碼

根據(jù)維修汽油機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，此故障碼不會(huì)影響著車，只是啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)而已，所以先不解決它。因?yàn)閲娙雴?dòng)液可以著車，所以肯定沒有柴油噴入汽缸。此車已多次對(duì)燃油系統(tǒng)排氣，不會(huì)有氣阻現(xiàn)象。查看高壓油軌的壓力，壓力值如圖6所示，燃油油軌壓力與期望結(jié)果相同，說明油壓正常。用專用工具檢查發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)，配氣正時(shí)沒有問題，機(jī)械部分正常。

┃ 圖6 高壓油軌壓力正常

測(cè)量噴油器的波形，在啟動(dòng)車輛時(shí)沒有任何波形，說明發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊沒有命令噴油器噴油，問題還是在控制部分。

┃ 圖7 凸輪軸位置傳感器波形

┃ 圖8 P0341故障碼幫助

┃ 圖9 原車的凸輪軸靶輪

返回頭來還是要解決故障碼的問題。測(cè)量凸輪軸位置傳感器的波形，如圖7所示，凸輪軸位置傳感器有波形輸出，傳感器沒有問題。查看檢測(cè)儀SDD上故障碼幫助，如圖8所示。第一條為“頻率調(diào)制/脈寬調(diào)制故障不正確，脈沖數(shù)過多”。根據(jù)這一條“脈沖數(shù)過多”的解釋懷疑新?lián)Q的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸靶輪與原車不同。查看原車的凸輪軸靶輪，如圖9所示，凸輪軸每轉(zhuǎn)一周應(yīng)該有3個(gè)高電位和3個(gè)低電位。有的車，凸輪軸轉(zhuǎn)一周，電壓變化一次，只有1個(gè)高電位和1個(gè)低電位，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是這樣的嗎？因?yàn)椴鹧b凸輪軸靶輪很困難，所以用示波器進(jìn)行檢查驗(yàn)證是哪一種類型。

根據(jù)電路圖，把曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)線接到示波器上，如圖10所示。啟動(dòng)車輛查看波形，如圖11所示，曲軸轉(zhuǎn)一周，凸輪軸傳感器信號(hào)有三次變化，也就是說，凸輪軸轉(zhuǎn)一周有6次變化，3個(gè)高電位和3個(gè)低電位，說明靶輪沒有問題。

查閱資料，研究CMP（凸輪軸位置傳感器)和CKP（曲軸位置傳感器)。CMP位于左側(cè)汽缸蓋的前部。ECM在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)利用此傳感器與曲軸位置傳感器信號(hào)來識(shí)別1缸壓縮上止點(diǎn)位置，確保噴油正時(shí)正確。ECM確定噴油正時(shí)后，便不再使用CMP信號(hào)。如果出現(xiàn)故障，則會(huì)在ECM故障存儲(chǔ)器中記錄。造成故障的原因有兩個(gè)：一是CMP傳感器信號(hào)有問題，二是CMP和CKP信號(hào)位置錯(cuò)誤。如果發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)CMP傳感器出現(xiàn)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)存在故障，則發(fā)動(dòng)機(jī)不能著車。

CKP是一種霍耳效應(yīng)傳感器，如圖12所示，該傳感器測(cè)量由磁阻環(huán)引發(fā)的磁場(chǎng)變化。該磁環(huán)有一個(gè)60-2的齒形，此缺齒為曲軸角度位置提供了參考點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)缺齒的區(qū)域經(jīng)過傳感器頭部時(shí)，信號(hào)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)間隙，ECM會(huì)利用此間隙來確定曲軸位置。磁阻環(huán)與曲軸通過過盈配合來安裝，磁阻環(huán)與曲軸之間沒有定位裝置，可以在任何位置安裝，安裝時(shí)需要使用專用正時(shí)工具來確定安裝位置。

┃ 圖10 曲軸和凸輪軸位置傳感器電路圖

┃ 圖11 曲軸和凸輪軸信號(hào)波形

┃ 圖12 曲軸位置傳感器

汽車無法啟動(dòng)，出現(xiàn)P0341故障碼，因?yàn)镃KP和CMP的波形正常，所以可以確定故障是由于兩個(gè)傳感器的相位不同步引起。CMP靶輪與凸輪軸通過鍵定位不會(huì)錯(cuò)位，而CKP靶輪沒有定位裝置，可以在任何位置安裝，很可能裝錯(cuò)。

發(fā)動(dòng)機(jī)是用戶自己采購(gòu)的，通過用戶詢問供貨商發(fā)動(dòng)機(jī)是否是純拆車件，拆車前發(fā)動(dòng)機(jī)是否正常，曲軸是否拆過。供應(yīng)商說曲軸拆裝過，因此判斷CKP靶輪安裝位置不正確。

拆下變速器檢查CKP靶輪，發(fā)現(xiàn)位置錯(cuò)誤。

故障排除：使用專用工具303—1130進(jìn)行安裝，如圖13、圖14所示，靶輪定位銷插入靶輪定位孔，曲軸定位銷插入曲軸定位孔內(nèi)，確保CKP傳感器靶輪與專用工具正確對(duì)齊且兩者的接合面完全就位，把靶輪壓入曲軸。正確安裝后，試車故障排除。

┃ 圖13 曲軸與靶輪

┃ 圖14 靶輪定位專用工具

對(duì)比故障時(shí)錯(cuò)誤的相位和工作正常時(shí)正確的相位，選取相同的曲軸和凸輪軸參考點(diǎn)，比較它們之間的距離，如圖15所示，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)CKP參考點(diǎn)（缺口位置）與CMP參考點(diǎn)（電壓下降點(diǎn)）是14個(gè)齒，而正確的應(yīng)是4個(gè)齒。

┃ 圖15 錯(cuò)誤相位和正確相位

故障總結(jié)：此車由于發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)隨意安裝CKP靶輪，造成位置錯(cuò)誤，曲軸與凸輪軸位置信號(hào)不同步，ECM停止了發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器的噴油。

專用檢測(cè)儀SDD對(duì)此故障碼的解釋不清楚造成維修走了彎路。此故障碼正確解釋是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果沒有收到凸輪軸位置傳感器信號(hào)，則根據(jù)判定條件設(shè)置故障碼P0340，P0340是指凸輪軸位置傳感器無信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果 ECM 監(jiān)測(cè)到不規(guī)則的相位變換信號(hào)時(shí)認(rèn)為相位信號(hào)存在故障。不能判定為有效的凸輪軸信號(hào)，凸輪軸每轉(zhuǎn)得到的目標(biāo)測(cè)量的數(shù)目與標(biāo)定不同，則根據(jù)判定條件設(shè)置故障碼P0341，P0341指凸輪軸位置傳感器信號(hào)不合理。

檢查配氣錯(cuò)位的最好方法是用示波器，比較CKP參考點(diǎn)和CMP參考點(diǎn)位置，標(biāo)準(zhǔn)齒數(shù)與實(shí)際的齒數(shù)相同，正時(shí)正確，如果不同就是錯(cuò)位了。但此方法前提條件是需要有正確的波形做標(biāo)準(zhǔn)，才能做比較。

此車維修參考了汽車維修技師雜志社出版的《路虎汽車結(jié)構(gòu)原理與經(jīng)典維修案例》一書，此書對(duì)維修工作有很大的幫助，在此表示感謝。