2014年長(zhǎng)安福特翼虎更換水泵后發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)

◆文/北京 李云龍

故障現(xiàn)象

一輛2014年生產(chǎn)的長(zhǎng)安福特翼虎，配備1.6T EcoBoost型發(fā)動(dòng)機(jī)、6速F35型自動(dòng)變速器和智能四驅(qū)系統(tǒng)，行駛里程為64 410km。該車因水泵異響，在我店內(nèi)更換完水泵后發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。

故障診斷與排除

該車因水泵異響進(jìn)店維修，技師正常更換水泵后，準(zhǔn)備啟動(dòng)車輛以便試車，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。由于該車更換水泵時(shí)需要拆掉正時(shí)皮帶，技師認(rèn)為可能是正時(shí)沒調(diào)好，就重新校正了一遍正時(shí)，但發(fā)動(dòng)機(jī)依舊無法啟動(dòng)，于是向筆者求助。

圖1 福特車系的正時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

福特車系的配氣正時(shí)系統(tǒng)比較特殊，為此有必要先簡(jiǎn)單介紹一下該車的正時(shí)系統(tǒng)(圖1)。福特車系的正時(shí)系統(tǒng)沒有標(biāo)記點(diǎn)，都是依靠專用工具來校對(duì)鎖止。對(duì)于不同車型不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，需要用到的專用工具外形可能不同，但校正方式都大同小異。對(duì)故障車型進(jìn)行正時(shí)系統(tǒng)校正時(shí)需要用到曲軸鎖止工具、凸輪軸鎖止工具、可變正時(shí)VCT執(zhí)行器鎖止工具和曲軸皮帶輪鎖止工具(圖2)。使用專用工具時(shí)，只要正確鎖止固定，然后直接鎖緊螺母即可。

圖2 故障車型正時(shí)系統(tǒng)校正專用工具

福特的正時(shí)系統(tǒng)還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是正時(shí)齒輪與曲軸之間沒有花鍵，正時(shí)齒輪的固定是靠曲軸皮帶輪固定的，而曲軸皮帶輪與曲軸之間也沒有花鍵。曲軸皮帶輪一般集成了CKP傳感器的信號(hào)盤，它與CKP的相對(duì)位置是固定的。當(dāng)然，福特車系有些車型的CKP傳感器是安裝在飛輪上的，對(duì)曲軸皮帶輪的位置也就沒有明確的要求，所以在鎖緊曲軸大螺母的時(shí)候，很容易導(dǎo)致正時(shí)齒輪或者曲軸皮帶輪出現(xiàn)位移的情況，即使是4S店的技師，如果經(jīng)驗(yàn)不足或稍不注意，也很容易在這里出錯(cuò)。

具體到故障車，筆者第一時(shí)間想到的也是正時(shí)問題，重新檢查校對(duì)了正時(shí)，發(fā)現(xiàn)沒有任何問題。嘗試啟動(dòng)該車發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有力，而且缸壓也感覺正常，但發(fā)動(dòng)機(jī)沒有任何啟動(dòng)的跡象。進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行啟動(dòng)操作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)不噴油，點(diǎn)火系統(tǒng)不點(diǎn)火。由此可見，發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)的故障原因很可能是電控系統(tǒng)存在問題，同時(shí)基本可以排除正時(shí)系統(tǒng)存在故障的可能。

連接專用診斷儀IDS，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存有故障碼P0320(點(diǎn)火或分電器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸入)，由于軟件漢化問題，單從字面很難理解故障碼的確切含義。從福特技術(shù)網(wǎng)站上查詢得知，導(dǎo)致此故障碼產(chǎn)生的條件為CKP信號(hào)失準(zhǔn)或CMP信號(hào)不匹配。可能的故障原因(圖3)很多，但總結(jié)起來大概有以下三個(gè)方面的原因：①線路出現(xiàn)斷路、短路或腐蝕；②CKP傳感器安裝不正確或本身損壞；③后加裝或改裝的大功率用電器信號(hào)干擾。

圖3 福特技術(shù)網(wǎng)站上給出的出現(xiàn)故障碼P0320的可能原因

圖4 故障車型CKP傳感器相關(guān)電路圖

接下來，筆者用專用診斷儀IDS讀取PCM的數(shù)據(jù)流，啟動(dòng)操作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在300r/min左右，完全正常。為什么轉(zhuǎn)速信號(hào)正常而發(fā)動(dòng)機(jī)完全沒有啟動(dòng)的跡象？按照經(jīng)驗(yàn)，如果是因?yàn)檗D(zhuǎn)速信號(hào)異常導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，一般在數(shù)據(jù)流里看不到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)不穩(wěn)定一般只會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)困難、突然熄火或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，但不至于毫無啟動(dòng)跡象。另外，更換水泵只是拆下了正時(shí)皮帶，而CKP傳感器和曲軸皮帶輪均未觸及。

帶著疑惑繼續(xù)按照維修手冊(cè)定點(diǎn)測(cè)試查起。此款發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是霍爾式CKP傳感器，信號(hào)盤共有36個(gè)輪齒，一個(gè)缺齒用來判定曲軸位置。CKP傳感器的相關(guān)電路(圖4)也比較簡(jiǎn)單，1號(hào)針腳為PCM模塊提供的5V基準(zhǔn)電壓、2號(hào)腳由PCM提供接地、3號(hào)腳為信號(hào)線。

考慮到更換水泵時(shí)可能會(huì)有防凍液漏到CKP傳感器上，為保險(xiǎn)起見，首先替換上測(cè)試用的CKP傳感器，同時(shí)清理了線束插頭，并反復(fù)確認(rèn)了曲軸皮帶輪的位置和外觀無異常，但該車發(fā)動(dòng)機(jī)依舊無法啟動(dòng)。逐個(gè)檢測(cè)傳感器線路，一邊晃動(dòng)線束一邊檢測(cè)，傳感器1、2、3號(hào)腳分別到PCM的8、11、53號(hào)腳的連接良好，無對(duì)地短路或相互短路的現(xiàn)象。通過定點(diǎn)測(cè)試，最后的引導(dǎo)結(jié)果還是更換CKP傳感器。由于當(dāng)時(shí)筆者也沒有任何頭緒，無奈之下只好對(duì)PCM模塊也進(jìn)行了替換測(cè)試，但故障依舊，故障車發(fā)動(dòng)機(jī)絲毫沒有啟動(dòng)的跡象。

難道是電磁干擾？可是該車在進(jìn)店之前，除了水泵異響外，別的方面沒有任何異常，因此基本可以排除電磁干擾的可能。此時(shí)維修陷入困境，筆者只好重新整理診斷思路。

PCM一直能檢測(cè)到CKP的信號(hào)，但這個(gè)信號(hào)的質(zhì)量如何？此時(shí)筆者想到了“波形”。用福特專用的VMM直接檢測(cè)CKP的信號(hào)波形(圖5)，此時(shí)真相大白。故障車的CKP信號(hào)波形除了一個(gè)正常的判缸信號(hào)缺齒之外，又多了一個(gè)額外的缺齒，造成系統(tǒng)無法判定一缸上止點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)出了停止噴油和停止點(diǎn)火的信號(hào)。正常情況下，CKP的信號(hào)波形如圖6所示。

圖5 故障車異常的CKP信號(hào)波形

圖6 故障車型正常的CKP信號(hào)波形

圖7 故障車皮帶輪上的磕碰痕跡

拆下曲軸皮帶輪仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)皮帶輪上有一個(gè)很小的磕碰痕跡(圖7)，詢問技師得知，在更換水泵時(shí)曾經(jīng)有一個(gè)螺絲掉到皮帶輪上面，并用磁力棒吸取該螺絲。為此，筆者推測(cè)可能是磁力棒的磁性對(duì)信號(hào)盤造成了損傷。訂購新的曲軸皮帶輪，到貨后裝車，發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，該車故障被徹底排除。

維修小結(jié)

本故障案例中，由于技師操作不當(dāng)導(dǎo)致故障出的比較蹊蹺。筆者在診斷過程中受經(jīng)驗(yàn)的禁錮，維修邏輯比較混亂，走了許多彎路。起初一直認(rèn)定是正時(shí)問題，耗費(fèi)了大量精力，后來又轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)速信號(hào)，但忽略了判缸信號(hào)，致使一直在胡亂替換配件。汽車技術(shù)在革新，相關(guān)知識(shí)也需要及時(shí)更新，不能用老經(jīng)驗(yàn)處理新問題。遇到疑難故障時(shí)，要及時(shí)跳出過往的經(jīng)驗(yàn)，本著懷疑一切的態(tài)度重新審視問題。按照控制邏輯進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砼袛啵瑔栴}才能迎刃而解。

專家點(diǎn)評(píng)

高惠民

讀過本篇案例，應(yīng)該給作者一個(gè)贊。文章可稱是撰寫故障案例的范文。該故障在實(shí)際的維修作業(yè)中時(shí)有遇到，有的維修技師或許會(huì)問，作者在開始不是也走了誤診的彎路嗎？但是，我認(rèn)為檢查配氣正時(shí)是該故障診斷過程中必須要做的，目的是對(duì)做到一次性修復(fù)有把握。然后，作者在確認(rèn)配氣正時(shí)正確的情況下，轉(zhuǎn)入故障碼診斷，分析了故障碼產(chǎn)生的條件與產(chǎn)生故障碼的可能原因，并進(jìn)行了相關(guān)部位的檢測(cè)，最終發(fā)現(xiàn)曲軸位置傳感器信號(hào)盤損壞導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)在更換水泵后無法啟動(dòng)的故障真因。

在本案例的診斷過程中，示波器起了很大的作用。曲軸位置傳感器有兩個(gè)功能：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；感知發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中活塞在上止點(diǎn)的位置(信號(hào)盤上寬的缺口)。需要說明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU對(duì)這個(gè)寬的缺口信號(hào)只能判斷是同位汽缸活塞的上止點(diǎn)，而無法判定具體是哪個(gè)汽缸活塞在壓縮上止點(diǎn)的位置，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU必須借助凸輪軸位置傳感器信號(hào)來輔助判斷活塞壓縮上止點(diǎn)的位置，從而觸發(fā)噴油和點(diǎn)火時(shí)刻。如果曲軸位置傳感器信號(hào)或凸輪軸位置傳感器信號(hào)有問題，都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火、不噴油。因此，我們?cè)趹岩汕S位置傳感器故障時(shí)，不要忘了檢測(cè)曲軸位置傳感器信號(hào)盤是否完好。