2015款Jeep牧馬人車發(fā)動機故障燈異常點亮

上海欣車匯實業(yè)有限公司 林創(chuàng)創(chuàng)

林創(chuàng)創(chuàng)，上海欣車匯實業(yè)有限公司首席技術(shù)營銷官，上海Tech Gear 汽車診斷學(xué)院培訓(xùn)師，2次入選第45屆、46屆世界技能大賽汽車技術(shù)項目國家隊員，2018年榮獲中國技能大賽上海職業(yè)技能大賽汽車維修工項目第1名，2020年榮獲中華人民共和國第一屆職業(yè)技能大賽汽車技術(shù)項目第4名。

故障現(xiàn)象 一輛2015款Jeep牧馬人車，搭載3.6 L發(fā)動機（型號為G），累計行駛里程約為13.2萬km。車主反映，該車發(fā)動機故障燈異常點亮。

故障診斷 接車后試車，發(fā)動機起動、怠速及加速均正常，但組合儀表上的發(fā)動機故障燈異常點亮。用故障檢測儀檢測，發(fā)現(xiàn)動力控制模塊（PCM）中存儲有故障代碼“P0019 曲軸位置-凸輪軸位置關(guān)聯(lián) 缸組2傳感器2”；讀取怠速時的發(fā)動機數(shù)據(jù)流（圖1），發(fā)現(xiàn)“進氣凸輪軸2/曲軸差”（氣缸組2進氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號偏差）最大，為-12.90°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖1 故障車怠速時的發(fā)動機數(shù)據(jù)流（截屏）

該車為V6發(fā)動機，氣缸組及氣缸順序如圖2所示。單側(cè)氣缸組的進、排氣凸輪軸位置傳感器集成在一起，其電路如圖3所示。通常凸輪軸位置傳感器A或凸輪軸位置傳感器1是指進氣凸輪軸位置傳感器，凸輪軸位置傳感器B或凸輪軸位置傳感器2是指排氣凸輪軸位置傳感器。例如，對2014年凱迪拉克XTS車3.6 L發(fā)動機（型號為KFX）控制系統(tǒng)而言，故障代碼P0019的含義為“曲軸位置-排氣凸輪軸位置不合理 缸組2”（圖4）。依據(jù)這個原則，該車故障代碼P0019應(yīng)指氣缸組2排氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號偏差過大，但怠速時的發(fā)動機數(shù)據(jù)流卻顯示氣缸組2進氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號偏差過大。那么該車到底是氣缸組2的排氣凸輪軸位置信號偏差過大（若曲軸位置信號發(fā)生偏差，則氣缸組1和氣缸組2的進、排氣凸輪軸位置都會受到影響，所以排除曲軸位置信號發(fā)生偏差的可能），還是氣缸組2的進氣凸輪軸位置信號偏差過大呢？

圖2 故障車發(fā)動機的氣缸組及氣缸順序

圖3 凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器電路

圖4 2014年凱迪拉克XTS車3.6 L發(fā)動機控制系統(tǒng)的相關(guān)故障代碼說明（截屏）

首先用pico示波器測量曲軸位置傳感器及氣缸組1和氣缸組2的排氣凸輪軸位置傳感器的信號波形（圖5），發(fā)現(xiàn)2組氣缸的排氣凸輪軸位置傳感器信號波形基本同步。再測量曲軸位置傳感器及氣缸組1和氣缸組2的進氣凸輪軸位置傳感器的信號波形（圖6），發(fā)現(xiàn)氣缸組2進氣凸輪軸位置傳感器信號波形的相位比氣缸組1進氣凸輪軸位置傳感器信號波形的相位滯后（波形向左移為相位提前，向右移為滯后）了約8.36°曲軸轉(zhuǎn)角。由圖1可知，“進氣凸輪軸1/曲軸差異”（氣缸組1進氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號偏差）為-6.50°曲軸轉(zhuǎn)角，結(jié)合圖6估算氣缸組2進氣凸輪軸與曲軸位置的信號偏差為（-8.36°）+（-6.50°）=-14.86°曲軸轉(zhuǎn)角，這與圖1中PCM計算的角度（-12.90°曲軸轉(zhuǎn)角）十分接近。診斷至此可知，該車氣缸組2進氣凸輪軸位置信號確實偏差過大。

圖5 曲軸位置傳感器及氣缸組1和氣缸組2的排氣凸輪軸位置傳感器的信號波形（截屏）

圖6 曲軸位置傳感器及氣缸組1和氣缸組2的進氣凸輪軸位置傳感器的信號波形（截屏）

難道是PCM誤報了故障代碼P0019？仔細查看維修資料得知，該車故障代碼P0019中的“缸組2傳感器2”是指氣缸組2的進氣凸輪軸（CMP）位置傳感器（圖7），并不是指氣缸組2的排氣凸輪軸位置傳感器。在此提醒大家，不同車型對同一故障代碼的解釋可能大相徑庭，如果故障代碼的含義中沒有明確指明相關(guān)元件，最好查看故障車的維修手冊，在明確故障代碼所指的元件后再進行相關(guān)檢查，不要僅憑經(jīng)驗推測故障代碼所指的元件，否則弄錯檢查對象會走很多彎路。

圖7 故障車的相關(guān)維修資料（截屏）

分析認為，導(dǎo)致氣缸組2進氣凸輪軸位置信號偏差過大的可能原因有：氣缸組2進氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障，包括機油壓力、相位調(diào)節(jié)電磁閥、相位調(diào)節(jié)執(zhí)行器等故障；氣缸組2進氣凸輪軸鏈輪“跳齒”；正時鏈條松動，包括正時鏈條拉長及張緊器、導(dǎo)軌損壞；氣缸組2進氣凸輪軸位置傳感器信號輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

進氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)是將進氣凸輪軸相位向提前位置調(diào)節(jié)，當該系統(tǒng)不工作時，進氣凸輪軸相位處于最大延遲狀態(tài)。由于怠速時進氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)不工作，而氣缸組2進氣凸輪軸相位比氣缸組1進氣凸輪軸相位滯后約8.36°曲軸轉(zhuǎn)角，所以可以排除機油壓力及氣缸組2進氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥故障的可能。網(wǎng)上搜索該發(fā)動機氣缸組2進氣凸輪軸鏈輪的圖片（圖8），發(fā)現(xiàn)鏈輪共有33個齒，那么1個齒對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角為360°÷33×2≈21.8°。由于氣缸組2進氣凸輪軸偏差為-12.90°曲軸轉(zhuǎn)角，由此排除氣缸組2進氣凸輪軸鏈輪“跳齒”的可能。分析氣缸組2進、排氣凸輪軸鏈輪及正時鏈條的布局（圖9）可知，氣缸組2進氣凸輪軸鏈輪位于正時鏈條的緊邊，若氣缸組2的正時鏈條松動，則對排氣凸輪軸相位影響會更大，因此該車正時鏈條松動的可能性不大。診斷至此，將故障范圍縮小為氣缸組2進氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)執(zhí)行器損壞或進氣凸輪軸位置傳感器信號輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

圖8 故障車氣缸組2進氣凸輪軸鏈輪

圖9 Jeep牧馬人車3.6 L發(fā)動機正時機構(gòu)的布局

進行拆檢，發(fā)現(xiàn)氣缸組2正時鏈條沒有松動，且進、排氣凸輪軸鏈輪正時正常（圖10）?？紤]到該車發(fā)動機運行正常，經(jīng)與車主溝通，決定通過調(diào)整氣缸組2進氣凸輪軸位置傳感器信號輪位置的方式來解決存儲故障代碼P0019的問題。

圖10 氣缸組2進、排氣凸輪軸鏈輪正時正常

故障排除 將氣缸組2進氣凸輪軸位置傳感器信號輪順時針調(diào)整一定角度（圖11），直到2組氣缸的進氣凸輪軸位置傳感器信號波形基本同步（圖12）后試車，發(fā)動機故障燈不再異常點亮，發(fā)動機工作一切正常，故障排除。

圖11 調(diào)整氣缸組2進氣凸輪軸位置傳感器信號輪位置

圖12 2組氣缸的進氣凸輪軸位置傳感器信號波形基本同步（截屏）