西安恒泰汽車服務(wù)有限公司 岳 鋒
故障現(xiàn)象一輛2011款日產(chǎn)天籟公爵車,搭載VQ25發(fā)動機,累計行駛里程約為18萬km。車主反映,車輛行駛過程中儀表盤上的發(fā)動機故障燈異常點亮,每次清除故障代碼后車輛行駛半個多月故障才會再次出現(xiàn)。
故障診斷接車后,用故障檢測儀檢測,讀得的故障代碼為“P0011 進(jìn)氣門時間控制-B1”。詢問之前的維修人員得知,在上次維修過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機機油油位低于機油標(biāo)尺的下刻度線,懷疑是因缺機油導(dǎo)致油壓不穩(wěn)定進(jìn)而引起上述故障,當(dāng)時添加了足量的機油,清除故障代碼后將車輛交還給車主,并讓車主后期用車過程中繼續(xù)觀察。鑒于發(fā)動機故障燈再次點亮,拔出機油標(biāo)尺檢查,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機機油并未減少。
查閱相關(guān)資料得知,該車搭載的是尼桑比較經(jīng)典的VQ25發(fā)動機,該發(fā)動機為V形6缸、橫置設(shè)計,發(fā)動機氣缸分為前、后兩列,靠近防火墻的一側(cè)為氣缸列1,靠近保險杠的一側(cè)為氣缸列2。故障代碼P0011是指氣缸列1的可變氣門正時控制系統(tǒng)(C-VTC,英文Continuous Valve Timing Control的縮寫)出了故障。
該車C-VTC為單凸輪軸調(diào)節(jié),即只能調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸。C-VTC在進(jìn)氣門操作角固定的情況下,以液壓的方式連續(xù)地控制凸輪相位。發(fā)動機控制單元(ECM)接收到曲軸位置、進(jìn)氣凸輪軸位置和發(fā)動機冷卻液溫度等信號后,依據(jù)駕駛狀態(tài)發(fā)送出脈沖占空比信號給進(jìn)氣門正時控制電磁閥;進(jìn)氣門正時控制電磁閥改變通過進(jìn)氣門正時控制鏈輪內(nèi)的機油流向和油量,以改變進(jìn)氣凸輪相位。
C-VTC正常工作必須要具備以下幾個前提條件:發(fā)動機機油壓力正常;進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器及其線路正常;進(jìn)氣門正時控制電磁閥及其線路正常;進(jìn)氣門正時控制鏈輪工作正常;正時鏈條包括鏈輪導(dǎo)鏈板漲緊器等正常;正時鏈條安裝正常。
本著由簡入繁的診斷原則,維修人員首先從機油壓力著手檢查。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)至正常工作溫度時,將發(fā)動機熄火,連接機油壓力表;起動發(fā)動機,怠速時測得發(fā)動機機油壓力為1.5 kg/cm2;踩下加速踏板,將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升至2 000 r/min,測得的發(fā)動機機油壓力接近于5.0 kg/cm2,均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)(正常情況下,怠速時發(fā)動機機油壓力應(yīng)大于0.8 kg/cm2,發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2 000 r/min時發(fā)動機機油壓力應(yīng)大于4.1 kg/cm2),由此排除發(fā)動機機油壓力異常導(dǎo)致上述故障的可能。
接著連接示波器開啟雙通道模式,同時測量氣缸列1和氣缸列2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號波形(圖1,其中白色波形為氣缸列1進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號波形,藍(lán)色波形為氣缸列2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號波形),分析可知,該車進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器為霍爾式的,其高電平為5 V,低電平接近于0 V;這2個波形的相位不同步,但形狀一致,由此推斷氣缸列1進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器及其線路正常。
圖1 氣缸列1和氣缸列2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號波形(截屏)
接下來檢查進(jìn)氣門正時控制電磁閥,依然用示波器開啟雙通道并同時測量兩個氣缸列進(jìn)氣門正時控制電磁閥的控制信號。在空負(fù)荷狀態(tài)下,分別測量怠速、1 000 r/min,2 000 r/min和3 000 r/min時進(jìn)氣門正時控制電磁閥的信號波形(圖2),可以看出進(jìn)氣門正時控制電磁閥是通過占空比信號來控制的,高電平接近于電源電壓,低電平大約為0 V,周期為100 μs。怠速時進(jìn)氣門正時控制電磁閥不工作,隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提升,脈沖寬度也會跟著發(fā)生變化。整個變化過程中氣缸列1和氣缸列2進(jìn)氣門正時控制電磁閥的信號波形始終保持一致,由此排除進(jìn)氣門正時控制電磁閥及其線路存在故障的可能。
圖2 不同工況下進(jìn)氣門正時控制電磁閥的信號波形(截屏)
拆下氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥,用萬用表測量其電阻,為7.2 Ω,在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)(常溫下,標(biāo)準(zhǔn)電阻為6.7 Ω~7.7 Ω)。那會不會進(jìn)氣門正時控制電磁閥存在卡滯故障呢?帶著這樣的疑問,找來兩根導(dǎo)線和蓄電池,分別對氣缸列1、氣缸列2進(jìn)氣門正時控制電磁閥做動作測試,發(fā)現(xiàn)通電后氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥閥芯只能伸出一點點,且動作非常慢,而氣缸列2進(jìn)氣門正時控制電磁閥閥芯動作正常,由此判斷該車故障是由氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥閥芯卡滯引起的。
破壞性分解氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥(圖3),發(fā)現(xiàn)其閥芯內(nèi)部有2個潤滑油槽,且閥芯內(nèi)部積聚了大量塊狀膠質(zhì)物,推斷閥芯卡滯正是由此引起的。
圖3 分解氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥
故障排除更換氣缸列1進(jìn)氣門正時控制電磁閥,交車半個月后電話回訪車主,車主反映上述故障現(xiàn)象不再出現(xiàn),至此故障排除。