發(fā)動機(jī)起動時發(fā)動機(jī)艙異響的故障診斷排除

胡師紋 周智

【摘要】現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對汽車舒適性要求越來越高。其中汽車發(fā)動機(jī)異響是影響汽車整體舒適性的一個重要因素，故對汽車異響的診斷與排除是對維修技師一個重要的考驗。正常的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是均勻的、運(yùn)轉(zhuǎn)是有輕微的、有節(jié)奏的機(jī)械振動和排氣聲音。當(dāng)正常發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，如怠速加速、高速狀況下表現(xiàn)為連續(xù)的聲音強(qiáng)弱變化，轉(zhuǎn)速過渡圓順而不間斷，如果發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)簡寫且無規(guī)律的碰撞聲、摩擦聲和強(qiáng)烈的振動聲等，可視為發(fā)動機(jī)異響。其中發(fā)動機(jī)的異響有許多表現(xiàn)形式，如“嗒、嗒、嗒”工作氣門響聲;“嘎、嘎、嘎”金屬爆震響聲;曲軸主軸承“鐺、鐺、鐺”金屬敲擊響聲等。下面介紹起動發(fā)動機(jī)時，發(fā)動機(jī)艙有“咔、咔、咔”響聲的故障排除。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動機(jī) 故障診斷與排除 發(fā)動機(jī)異響 起動策略起動馬達(dá) 小齒輪

一、故障現(xiàn)象

一輛2013款的捷豹xJ，該車在行駛了接近14000公里時因起動馬達(dá)小齒輪與飛輪齒發(fā)生碰撞損壞導(dǎo)致起動時有“咔、咔、咔”異響，更換了馬達(dá)總成和飛輪盤后再次出現(xiàn)相同問題，技師按指引再次更換新的起動馬達(dá)總成和飛輪盤，因?qū)儆诘诙纬霈F(xiàn)相同問題，按要求技師未敢輕易放車故尋求支持確認(rèn)故障是否排除。客戶反饋問題：起動發(fā)動機(jī)時，馬達(dá)有“咔、咔、咔”異響。近幾日響聲突然明顯，車輛可正常起動和行駛，之前沒有注意到聲音有什么太大的異常，只是這幾天聲音越來越大，儀表無故障信息提示。讀取故障內(nèi)容及SDD指導(dǎo)建議：無相關(guān)DTC記錄。

二、故障診斷

1、詢問主修技師，在上次更換時曾檢查過起動馬達(dá)和飛輪盤等相關(guān)部位，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，安裝后試車也未見明顯異常。接車檢查并與主修技師一同確認(rèn)，本次更換完馬達(dá)和飛輪后起動時的聲音與第一次更換后的聲音一致。仔細(xì)聽辨后發(fā)現(xiàn)此車起動時聲音有點(diǎn)不純，起動瞬間能隱約聽到馬達(dá)內(nèi)部有輕微類似金屬撞擊的聲響。檢查起動馬達(dá)安裝正常無松曠，發(fā)動機(jī)外部各附件安裝無異常松曠，無油液滲漏，電瓶檢測結(jié)果正常，無相關(guān)維修技術(shù)指引。檢查已拆下的舊件，馬達(dá)小齒輪與飛輪齒端面因碰撞已損壞變形，經(jīng)對比與第一次的損壞情況基本一致，兩次均為起動馬達(dá)內(nèi)部存在機(jī)械故障。仔細(xì)查看碰撞痕跡，發(fā)現(xiàn)碰撞發(fā)生的初始階段，小齒輪與飛輪齒嚙合時有一提前量，打齒原因是起動時馬達(dá)小齒輪與飛輪齒未準(zhǔn)確嚙合、有大約2mm的錯位。

從初步收集的數(shù)據(jù)看，未發(fā)現(xiàn)有什么明顯的異常。

三、故障排除

1、機(jī)械故障：馬達(dá)或飛輪固定位置有偏移，入齒時實際正時位置偏斜不正，齒端發(fā)生碰撞。

2、控制故障：PINION控制過早或過晚介入，導(dǎo)致不能與飛輪準(zhǔn)確嚙合。

PINION過早或過晚介入的原因可能是：（a）線路接觸不良驅(qū)動電流小，PINION實際執(zhí)行滯后導(dǎo)致對位不準(zhǔn);（b）馬達(dá)內(nèi)部小齒輪電磁線圈故障，不能按要求準(zhǔn)確運(yùn)動;（c）ECM控制錯誤或啟動條件紊亂，嚙合正時失準(zhǔn)。原理概要：該車使用ECO智能起停系統(tǒng)，起動馬達(dá)為串聯(lián)電磁閥起動（Tss）電機(jī)。如果發(fā)動機(jī)快速旋轉(zhuǎn)（）200rpm），則TSS電機(jī)先由電磁閥通電（motor），以提高小齒輪速度，當(dāng)齒圈和小齒輪的轉(zhuǎn)速接近時，第二個電磁閥通電（pinion），小齒輪才會前移嚙合齒圈。當(dāng)發(fā)動機(jī)靜止或充分緩慢旋轉(zhuǎn)時（<200rpm），小齒輪先向前移動與飛輪齒圈嚙合，然后TSS電機(jī)通電（motor），以重新啟動發(fā)動機(jī)。排查過程與步驟如下：

（1）測量對比馬達(dá)和飛輪機(jī)械定位部分沒有明顯差異;（2）檢查起動馬達(dá)相關(guān)線束各節(jié)點(diǎn)連接良好，沒有接觸不良等異常情況;（3）測量pinion和motor電阻分別為0.5Ω、0.9Ω，阻值正常。（4）連接示波器，查看pinion和motor實際工作波形;（5）分析pinion和motor波形，發(fā)現(xiàn)motor實際激活時刻要早于pinion，此條件起動策略pinion應(yīng)提前motor才正確。檢查PCM軟件為最新版本，CCF狀態(tài)正常。檢查小齒輪制線，發(fā)現(xiàn)兩根控制線出廠時接反（該段線束顏色在電路圖上沒有明確標(biāo)注）。

四、故障的原因分析

原車線束2WAY CONNECTOR插頭pinion和motor控制線接反，起動時小齒輪工作方式改變：低于200rpm起動時小齒輪實際是先旋轉(zhuǎn)再吸合，導(dǎo)致齒輪與飛輪嚙合時產(chǎn)生錯位不能準(zhǔn)確對正出現(xiàn)撞擊，長時間使用后最終打齒損壞。ECM對馬達(dá)執(zhí)行元件未設(shè)監(jiān)控，不會產(chǎn)生相關(guān)DTC。

結(jié)束語

通過這列故障的排除過程，可以看出，隨著時代的發(fā)展，汽車的各功能的增加使得汽車故障產(chǎn)生多元化，如何正確快速的診斷給技師們提出了更高的要求。本文針對特定車型發(fā)動機(jī)起動時，發(fā)動機(jī)艙異響的故障，進(jìn)行了詳細(xì)的診斷排除與分析，采用SDD、萬用表、VMM、游標(biāo)卡尺等設(shè)備進(jìn)行檢測與排除，采用重新修正反接的線束插頭，復(fù)位后測試將故障排除。