- 現代車系故障診斷與排除200例
- 張鳳山
- 16字
- 2020-01-19 14:13:12
第二章 現代途勝、勝達故障維修實例
第一節 現代途勝轎車發動機故障維修實例
一、現代途勝SUV轎車發動機故障燈報警故障的排除
故障現象:一輛2007年款現代途勝SUV轎車,搭載2.7L G6BA發動機,手自一體變速器,行駛里程12.1萬千米。因發動機故障燈報警來我處報修。用戶反映該車發動機故障燈經常亮起,怠速情況下發動機抖動,車輛行駛中偶爾會出現加速不良的故障。
故障診斷:接車后首先試車驗證用戶所述故障現象,該車怠速運轉基本平穩,只是能感覺到轉向盤的輕微抖動,行駛中偶爾會出現加不上油的現象,并且著車后故障燈一直點亮。使用故障診斷儀檢測發動機系統,讀取故障記錄,共有7個故障碼,分別為P0102,空氣流量信號,輸入低;P0170,燃油修正,故障(缸排1);P0173,燃油修正,故障(缸排2);P0300,測出不規則失火;P0301,測出1號缸失火;P0303,測出3號缸失火0305,測出5號缸失火。讀取發動機數據流:進氣量為12.2kg/h;氧傳感器B1S1為50~360mV(變化);氧傳感器B2S1為45~280mV(變化);怠速控制閥占空比為24%左右變化;怠速修正2.2%;燃油噴射時間——B1為3.4mV;燃油噴射時間——B2為2.9mV;空燃比學習4.66ms。
根據上述數據分析,判斷該車空燃比過稀,并且空燃比學習值偏大。綜上所述,我們對該車進行了如下檢查和維護:①檢查空氣濾清器,發現較臟,進行了更換。檢查進氣系統沒有發現進氣系統有泄漏處。②拆下噴油器和怠速控制閥檢查,發現怠速控制閥較臟,閥芯上油泥比較多,噴油器頭部也沾附有大量積炭和膠性物質。對噴油器、燃油導軌、節氣門、怠速控制閥及進氣道進行了洗消。③對空氣流量傳感器和氧傳感器及其線路進行了檢查未發現異常。④對汽油濾清器進行了更換,并測量燃油壓力,怠速及加油時,燃油系統壓力測量值為350kPa左右,關閉發動機后,壓力表的讀數能夠維持10mm以上,可判斷燃油系統正常。⑤拆檢火花塞,發現火花塞燒蝕嚴重,特別是發動機左側的1、3、5缸火花塞的側電極,更換了火花塞。之后清除故障碼,進行路試。該車怠速平穩,加速有力,發動機故障燈不再亮起。此時準備將該車交付用戶接走,誰知在用戶正準備將車開走之時,發動機故障燈又突然亮了起來。再次用故障診斷儀讀取故障碼,顯示故障碼,P0300(測出不規則失火)、P0301(測出1號失火)、P0303(測出3號缸失火)、P0305(測出5號缸失火)。該車發動機是橫置V形六缸發動機,對應兩排氣缸分別有兩個獨立的排氣歧管和兩個三元催化器,每個三元催化器的前后各有一個氧傳感器,分別為B1S1、B1S2、B2S1、B2S2,1、3、5缸是指發動機左側的3個氣缸,負責監測該側氣缸空燃比的氧傳感器是B1S1。讀取數據流,燃油噴射時間——B1為32mV;燃油噴射時間——B2為28mV;氧傳感器B1S1為180~860mV(變化且頻率達到每分鐘15次左右);氧傳感器B2S1為165~920mV(變化且頻率達到每分鐘15次左右)。該車左右兩側氣缸分組進行空燃比反饋控制,根據數據流分析,發動機左側1、3、5缸的燃油噴射時間明顯長于右側2、4、6缸的燃油噴射時間,應該是氧傳感器調節的結果,此時,應先解決兩側氣缸噴油量不一致的問題,考慮到火花塞是剛更換的,而左側點火高壓線同時損壞的可能性也比較小,噴油器也進行了徹底清洗測試,懷疑是氧傳感器誤調節所致,之后對位于發動機左側排氣歧管上、三元催化器前面的氧傳感器B1S1進行了更換。之后反復試車,結果故障依舊!再次讀取數據流,和更換氧傳感器之前基本一致。
回過頭來整理一下思路,造成單側氣缸工作不良產生失火現象的原因除上述幾點之外,如果配氣正時錯誤同樣會導致該車故障,此時突然想到在分析數據流時疏忽了曲軸位置(CKP)傳感器信號輪的數據。查看該信號數據為CKP信號輪—LO CMP 42;CKP信號輪—HI CMP 102。正常車輛一般為CKP信號輪—LO CMP 40;CKP信號輪—HI CMP 100。打開正時皮帶罩檢查該車的配氣正時,發現發動機左側凸輪軸上的正時齒輪標記相對于右側凸輪軸的正時齒輪標記錯后了一個齒。
故障排除:重新校對正時后,清除故障碼,進行反復路試均正常,此時讀取發動機數據流,燃油噴射時間B1為26mV;燃油噴射時間B2為2.6mV;氧傳感器B1S1為95~950mV(變化且頻率達到每分鐘15次左右);氧傳感器B2S1為70~915mV(變化且頻率達到每分鐘15次左右);空燃比學習026ms;CKP信號輪—LO CMP 39;CKP信號輪—HI CMP 100。發動機故障燈不再亮起,故障徹底排除。事后詢問用戶得知該車在半年前更換了正時皮帶,之后過了一個多星期故障燈便亮了起來,由于發動機沒有明顯故障現象,所以一直也沒有進行維修。
維修總結:①針對該車的故障現象,對造成該故障的原因及對數據流的理解分析還不夠系統全面,如果一開始就能夠考慮到配氣正時的原因并結合數據流進行分析判斷,也不至于走彎路造成誤判。
②由于該車型只有一個凸輪軸位置傳感器并安裝于左側氣缸蓋上,監測左側凸輪軸的轉動位置,正好該車的故障是由于左側凸輪軸正時錯誤造成,所以從數據流中可以看到凸輪軸位置的偏差。如果是右側的凸輪軸正時錯誤,則在數據流中是看不出問題的。
③該車在檢查火花塞時發現發動機1、3、5缸的火花塞明顯要比2、4、6缸的火花塞側電極燒蝕嚴重,這是因為該車型采用雙缸同時點火系統(鉑金電極火花塞),其中1、3、5缸的火花塞與2、4、6缸的火花塞在放電時電極上的放電電流方向是相反的,所以1、3、5缸的火花塞側電極燒蝕的要嚴重得多。
④在第一次維修完畢之后試車時感覺發動機怠速平穩可能是一種心理作用,實際上仔細感覺發動機還是有輕微抖動的,特別是坐在駕駛室能感覺到轉向盤的明顯抖動。
二、現代途勝轎車發動機故障燈常亮故障的排除
故障現象:一輛2007年款途勝越野車,行駛44543km。用戶反映發動機故障燈常亮。
故障診斷:用診斷儀讀取發動機系統故障碼,有“P0077,進氣閥控制電磁閥電路電壓高”的故障碼被儲存。讀取發動機數據流,在怠速時進氣凸輪軸位置角度和目標角度數值正常,但在中速中負荷時目標角度提前到99°,而實際位置卻仍然保持在怠速時的124°,進氣凸輪軸實際沒有做提前動作。
根據上述檢查結果分析,起初懷疑是由于正時系統不正常,ECU輸入故障碼后,CVVT系統執行失效保護控制,所以先刪除故障后再進入數據流進行數據分析,在系統沒有故障輸出的情況下凸輪軸實際位置仍然不變化。以上結果表明,故障應出在CVVT控制和執行系統里。
用示波器測量OCV閥的動作波形和工作電壓,均在正常范圍之內,說明發動機ECU和OCV閥電路無異常,占空比隨發動機轉速和負荷變化,這時故障點基本鎖定在油路和CVVT系統機械部分上。
拆下OCV閥,外觀檢查閥體,無雜物卡滯,用萬用表檢測基本電阻值在正常范圍之內,用診斷儀強制驅動OCV閥無異常現象,證明OCV閥正常。
恢復OCV閥,拆下CVVT油溫傳感器,連接機油壓力表,啟動車輛。怠速時油壓是480kPa,在正常范圍之內,證明機油壓力沒有問題。但是在加速時發現油壓表指針無波動,正常情況下在怠速向中速轉變時,CVVT動作瞬間機油壓力應有壓力波動,但是該車沒有。
拆下排氣凸輪軸,用高壓空氣檢查OCV閥到凸輪軸的油道沒有堵塞現象。又用高壓空氣向CVVT的進油孔加壓,同時把其他三個油孔堵住,CVVT外殼不能轉動,并且有明顯泄壓的情況,證明故障點肯定在CVVT總成本身。由于該配件不允許拆解,只能更換CVVT總成。
故障排除:更換CVVT總成后,在怠速中和中速中負荷時,讀取凸輪軸位置角度和目標角度數值,均正常,故障排除。
三、現代途勝轎車發動機失火故障的排除
故障現象:一輛2012年款4WD途勝SUV轎車,配備2.7GLS發動機,行駛里程5.5萬千米。該車在行駛中發動機故障燈突然點亮,怠速時發動機輕微抖動,加速無力。
故障診斷:首先用故障診斷儀進行檢測,得到故障碼為P0303(感知3缸失火)、P0304(感知4缸失火)、P0300(感知不規則失火)。
結合故障現象,再通過故障代碼初步分析,判斷為發動機第3缸和第4缸不工作或工作不正常。通過故障檢測儀對故障代碼進行確認,在故障檢測儀自診斷狀態一,故障情報顯示如圖2-1所示。當前故障只顯示第3缸有故障。初步判斷該車應該只有一個氣缸工作不正常,否則發動機在怠速狀態下就不會有輕微抖動。根據經驗判斷,一般引起這種故障現象的原因無非是火花塞、高壓線或點火線圈故障,氣缸壓力不足,燃油壓力低或燃油過臟,噴油器堵塞或泄漏等。但是第3缸靠近發動機室最里側,如果檢查火花塞、高壓線、噴油器或氣缸壓力就必須拆卸覆蓋在氣缸蓋上的進氣歧管等,需要很長時間,故決定先分析排除其他故障原因。

圖2-1 檢測儀讀取的故障情報
首先檢查點火線圈。該車點火線圈有3個獨立的點火線圈(1、4缸,2、5缸,3、6缸分別各用1個)構成一體,每次有2個氣缸同時點火,第6缸可以正常工作,只有第3缸失火,這就排除了點火線圈故障的可能。燃油壓力出現故障問題的可能性應該也不是很大,因為6個氣缸共用1個油軌,是并聯的,若燃油壓力低就不可能只影響2個氣缸,除非第3缸噴油器堵塞。檢查第3缸噴油器還需拆卸進氣歧管,尚未確定故障就貿然拆卸略顯魯莽。接下來進行噴油器的動作測試,以進一步確定故障。將故障檢測儀由故障情報狀態模式轉到執行器測試模式,選擇“噴油器1”,然后按下故障檢測儀上的F1(STRT)關閉噴油器1的工作,觀察發動機的轉速變化情況,按上述方法對所有氣缸噴油器進行測試。經過觀察比較后發現,第3缸斷油后發動機轉速下降最小。看來有必要拆卸進氣歧管檢查第3缸火花塞和噴油器了。
拆下第3缸火花塞和噴油器后,發現第3缸火花塞電極上的其他5個氣缸沒有什么區別,證明第3缸點火正常,否則火花塞電極會和其他缸有區別。從噴油器外觀檢查也沒有發現堵塞現象,只有進行噴油器噴油量和霧化等情況的檢查。將第3缸噴油器做上記號后和其他噴油器一起安裝在噴油器檢測儀上進行檢測。結果顯示第3缸噴油器在相同時間內的噴油量要比其他幾個缸少20mL左右。清洗噴油器后再次進行噴油量檢測比對,第3缸噴油量與其他各缸基本相同。看來故障原因是噴油器發生了局部堵塞。
故障排除:清洗噴油器、燃油導軌和燃油箱,更換燃油濾清器,故障現象徹底消失。
四、現代途勝多功能轎車發動機故障燈亮故障的排除
故障現象:一輛2007年款途勝運動型多功能車,行駛里程11萬千米。用戶反映該車發動機故障燈亮。
故障診斷:維修人員檢測發動機控制單元,發現故障碼P0077(進氣凸輪軸相位調整電磁閥故障)。發動機怠速運轉時讀取數據流,進氣凸輪軸的相位為124°,正常。踩住制動踏板換入前進擋,然后踩下加速踏板,利用變矩器給發動機施加一定量的負載。此時進氣凸輪軸相位的目前標值變為99°,但其實際值卻仍然停留在124°,可見是其執行機構出現了問題。
用示波器測量相位調整電磁閥控制信號的波形,說明相位控制部分是正常的,問題還是集中在了執行機構上。
發動機怠速時測量怠速運轉時測量潤滑系統油壓,為350kPa,正常。拆下電磁閥檢查,未發現異物。對電磁閥進行通、斷電試驗,柱塞動作靈活。這樣一來診斷工作向前推進了一步,問題指向了凸輪軸的葉片式相位執行機構。
將折下的零件裝復后,在發動機怠速運轉時,再次對凸輪軸相位調整電磁閥進行通、斷電試驗,發現油壓沒有任何波動。這一結果表明,在相位電磁閥向葉片式相位執行機構輸送油壓時,葉片并沒有動作。至此可以做出判斷,是葉片式執行機構出現了卡滯。
故障排除:更換進氣凸輪軸鏈輪,故障排除。
五、現代途勝轎車發動機怠速波動故障的排除
故障現象:一輛2005年款北京現代途勝轎車,搭載V62.7L發動機,4擋手自一體變速器,行駛里程19萬千米。用戶反映該車怠速波動,有時還會熄火。為此已更換過火花塞、高壓線、怠速閥和正時皮帶組件,并清洗了節氣門、噴油器、進氣歧管和燃燒室等,但都無效。
故障診斷:維修人員試車發現,發動機動力明顯不足,怠速在600~800r/min波動,但無故障碼。在打開點火開關不著車的情況下,讀取數據流,發現在不踩加速踏板時,節氣門位置傳感器信號電壓在0.2~0.6V變化。踩下加速踏板后,該傳感器電壓信號燈保持在0.5V不變,而此時節氣門開度的學習值卻為16.7°。這說明節氣門位置傳感器信號錯誤,發動機控制單元只是利用加速踏板位置傳感器的數據來估算節氣門的開度。
故障排除:更換節氣門位置傳感器后,讀取數據流發現信號電壓可以隨節氣門開度而變化。試車,故障排除。
維修總結:觀察數據流是故障診斷的有效方法。
六、現代途勝多功能轎車發動機故障燈常亮故障的排除
故障現象:一輛2010年款途勝多功能轎車,搭載2.0L裝配了連續可變氣門正時機構的發動機和手動變速器,行駛里程3萬千米。用戶反映該車行駛中發動機故障燈常亮。
故障診斷:維修人員檢測發動機控制單元,發現故障碼P0077(進氣凸輪軸正時控制電磁閥故障)。讀取數據流,怠速時進氣凸輪軸的相位為124°。發動機加載后,進氣凸輪軸的目標相位變為99°,但進氣凸輪軸的實際相位卻仍保持在124°。這說明進氣凸輪軸的正時控制系統的執行部分未能執行發動機控制單元發出的控制指令。
用示波器測量方法進氣凸輪軸正時控制電磁閥的信號波形,其占空比可以隨著發動機的負載變化而改變。說明電磁閥已經收到了發動機控制單元的控制信號,故障出在執行機構上。
拆下凸輪軸正時控制系統的油溫傳感器,在其端口上連接油壓表。啟動發動機,怠速時測得的油壓為480kPa,正常。發動機加載后,油壓迅速升高,說明進氣凸輪軸正時控制電磁閥輸出了控制油壓。但此時此刻觀察進氣凸輪軸的相位,仍然保持不變,這表明問題出在凸輪軸的液壓執行部分,并非故障碼所提示的電磁閥故障。
故障排除:更換帶有正時鏈輪的進氣凸輪軸總成,故障排除。
七、現代途勝轎車加速不暢故障的排除
故障現象:一輛途勝轎車,配置2.7L發動機,行駛了145652km。用戶反映車輛在最近一段時間的行駛中出現偶爾加速不暢情況,有時還出現突然熄火的現象,并有一定的規律,每次等紅燈或者正常行駛中松開加速踏板后出現的次數較多。熄火后如果立即啟動,發動機則很難著車,非要啟動幾次或者把加速踏板輕輕踩一下,才可以順利啟動。用戶為此更換過怠速控制閥,清洗過節氣門,每次維修后當時的癥狀好像消失了,但沒有多久又會出現同樣的問題,故障卻始終無法徹底地解決。
故障診斷:接車后首先用診斷儀對發動機系統進行了檢測,讀取故障碼為P0170,[燃油修正(混合比)不良]、P0150[氧傳感器信號卡滯在混合氣濃的狀態(1排/傳感器1)]、P0123(節氣門/踏板位置傳感器電路信號電壓高)。有3個故障碼,表示混合氣過濃和節氣門位置傳感器信號過高,由于此車已經維修過幾次沒有徹底解決,因此就不能貿然更換配件。所以想通過路試觀察車輛的實時數據流,看是否可以準確地找出故障點。
用診斷儀清除車輛的故障碼后,連接好診斷儀,進入發動機的數據流檢測中,鎖定了幾個關鍵的數據流進行實時觀察,分別是怠速控制閥占空比、節氣門位置開度、節氣門位置傳感器電壓、發動機目標轉速及實際轉速、凈化控制閥占空比、氧傳感器電壓、空氣流量傳感器進氣量、凈化控制閥占空比等。一路行駛中,除了感覺加速不暢外,車輛并沒有熄火,觀察的幾個數據流也沒有發現異常,車輛并沒有熄火,觀察的幾個數據流也沒有發現異常,怠速控制閥占空比、節氣門開度、電壓隨著車輛的油門加大而變化,凈化控制閥占空比沒有異常,氧傳感器的電壓在0.1~0.9V快速變化。再次用診斷儀讀取故障碼,系統正常,沒有故障碼。難道是偶然故障,清除故障記憶后解決了問題?但用戶反映的車輛熄火是在等紅燈或者加完速松開加速踏板后出現的機會多一些,所以只有重點模擬這兩種工況,看是否可以把故障試出來,再通過上述的幾個關鍵數據分析,看是否可以找出故障。
通過反復刻意停車、加速、松開加速踏板,果然沒有多久,鎖定的幾個關鍵數據流出現了車輛的異常情況。在一次急加速后,駕駛員的腳已經徹底離開了加速踏板,車輛處于滑行階段。但數據流中節氣門位置開度一直顯示為34°不動,節氣門位置傳感器電壓為1.7V,氧傳感器電壓在0.6~0.8V緩慢跳動。最后車輛幾乎停穩不動。
節氣門本來已經關閉,空氣是通過旁通氣道怠速控制閥進入進氣道,車輛實際應該是在怠速下工作,但數據流顯示節氣門開度為23.9°,給ECM的信號電壓為1.3V,幾乎達到了全開的1/3,即使控制模塊對節氣門是松油后的緩沖控制,但車輛已經停穩處于怠速狀態下,而此時ECM給執行器的控制信號也不會按怠速工況執行。此時噴油器脈寬為15ms,這個噴油脈寬很不正常,怠速下噴油脈寬為2.5~6ms,進氣不夠,噴油過多,混合氣過濃,所以車輛當然會熄火了。果然沒一會兒,車輛自然熄火。在不踩加速踏板的情況下啟動車輛,幾次都失敗了,輕踩加速踏板,發動機順利啟動,和用戶反映的一樣。很明顯都是節氣門位置傳感器引起的,它在車輛怠速工況下給ECM一個幾乎中等負荷的錯誤信號,使發動機燃燒室混合氣過濃,火花塞短路,最終車輛熄火。啟動時如果輕輕踩加速踏板,節氣門打開后,混合氣被稀釋,所以也就容易啟動了。
故障排除:更換節氣門位置傳感器后進行路試,發動機工作正常,熄火現象消失,路試加速有力,故障徹底解決。
維修總結:該案例雖然有相關節氣門位置傳感器的故障記錄,但是單從故障碼分析肯定是節氣門位置傳感器的問題,未免有點太武斷了,而結合數據流就可以迅速準確地做出判斷了。此車故障現象雖然很明顯,但也只有在怠速狀態下通過數據流才可以發現。而在行駛中車輛本身也還是存在問題的,但由于行駛中各項數據是不斷變化的,沒有標準的數據流可以相比較,自然也就很難分析出真偽了。而在怠速工況下,有標準的數據流可以供參考比較,并且在怠速下有那么明顯的故障現象,所以利用怠速狀態下的數據流也就很快準確地解決問題了。
八、現代途勝轎車行駛中經常出現發動機故障燈點亮現象故障的排除
故障現象:一輛2007年款2.0L途勝SUV轎車,行駛里程3.7萬千米。用戶反映該車最近行駛中經常出現發動機故障燈點亮現象,同時伴有怠速抖動和加速無力的現象。有時熄火后一會兒重新啟動,故障現象會自動消失,但最近故障始終無法再消失。
故障診斷:首先對用戶描述的故障現象進行確認,啟動發動機后發動機故障燈點亮,怠速狀態下發動機劇烈抖動,急加速時發動機轉速上升緩慢,排氣管有“突突”的響聲,并伴有汽油味。使用故障診斷儀進行檢測,存儲故障碼P0300(感知不規則的熄火)、P0304(感知4缸失火)。查閱該車的保養記錄,只做過4次常規保養,定期清洗怠速閥、節氣門以及更換火花塞等養護項目都沒有進行。拆下火花塞,發現第4缸火花塞電極呈黑色,并有汽油和積炭黏附在電極上,看起來該火花塞是不工作的,其他3個火花塞則呈黃褐色。更換火花塞并進行基本保養后清除故障碼,啟動發動機后發動機故障燈熄滅,發動機抖動的幅度有所改善,但仍明顯感覺有1個缸不工作,加速還是無力,加速還是無力。發動機運行沒多久,故障燈再次點亮,診斷儀檢測故障依舊。
聯想到剛才檢查第4缸火花塞的情況,現在可以判斷為第4缸不工作。4缸火花塞上有汽油的痕跡,說明有燃油噴入缸內了,油路的故障基本可以排除。測試火花塞跳火情況,4個火花塞高壓電強度基本一致,測量氣缸壓力,結果第4缸壓力只有200kPa,而其他缸壓力可以達到1.1MPa左右。從4缸火花塞孔向氣缸內注入機油,再測量缸壓可以達到700kPa,遠遠達不到標準要求,這說明缸內密封不良。
解體發動機,發現4缸活塞環卡死在環槽內,沒有了彈性,活塞和活塞環都有幾處破裂,氣缸壁被嚴重拉傷。其他3個缸的活塞環雖然沒有卡住,但活塞頭部也有很多積炭。筆者分析,該起故障產生的原因不會簡單是活塞環等配件的質量問題,此車行駛了不到4萬千米便漏掉了2次保養(北京現代車型每5000千米需要做1次常保養),并且查閱維修記錄時發現每次更換的機油都是最低規格的機油,且該車是公車,沒有專人使用,再經常粗暴操作,就造成了活塞環及活塞的異常損壞。
故障排除:按照發動機大修的標準更換活塞、活塞環以及氣缸套等部件,維修后故障排除。
維修總結:通過以上實例,我們可以看到雖然故障診斷儀讀取的故障碼相同,故障現象也基本相同,但是故障原因卻不一樣。關于發動機失火可以簡單地理解為某缸不工作或工作不正常,總結此類故障的原因,無非是“油、電、氣”。發動機控制單元(ECM)通過曲軸位置傳感器檢測發動機轉速,如果發動機運行過程中出現某缸工作不正常的現象,發動機轉速會發生波動下降,下降超過一定程度時ECM就判斷為失火,然后根據凸輪軸位置傳感器來判斷是哪個缸失火。這種故障對車輛的影響不僅是發動機動力的下降、怠速抖動以及加速無力,失火現象發生后,無法完全燃燒的混合氣會造成氧傳感器和三元催化器中毒失效,排放污染增加,所以對這種故障現象極為敏感。ECM檢測到失火現象時將立刻點亮故障燈,提醒車輛檢修。對于這種故障,除了注意燃油品質之外,還需要駕駛員有良好的駕駛習慣和定期保養,這樣才可以降低故障發生的概率,以上實例可以充分說明這一點。
九、現代新勝達SUV轎車行駛中突然有異響,出現車速上不去故障的排除
故障現象:一輛2012年款新勝達SUV轎車,行駛8萬千米。車輛在行駛中突然感覺有一聲異響,然后就開始出現加速時車速上不去的情況。當時由于是在高速公路上行駛,不方便立即把車停下來,駕駛員將車勉強開到了高速公路的服務區。車停下來之后重新掛D擋和R擋時,變速器沒有了爬行功能,踩下加速踏板,勉強可以起步,但是車速上不去,同時還伴有變速器異響。此時發動機故障燈也已點亮。由于車輛已經不能繼續行駛,于是使用專業救援用的板車將該車拖到我店。
故障診斷:首先使用現代汽車專用診斷儀HI-DS對變速器系統進行診斷,故障碼為P0733(3擋傳動比錯誤)。自動變速器控制單元TCU通過變速器輸入軸轉速和變速器輸出軸轉速識別當前變速器的擋位,當3擋嚙合時,輸入軸的轉速值應等于輸出軸轉速值乘以3擋的傳動比。由于3擋在這款變速器上是直接擋,傳動比為1.0,當輸入軸為1000r/min時,輸出軸也同樣為1000r/min。可是如果輸入軸的轉速值與輸出軸轉速乘以3擋的傳動比不符時,并且輸出軸的轉速值要比標準的數值大出200r/min時,變速器控制單元(TCU)就會記錄P0733故障碼,同時變速器進入失效保護模式,在D擋模式下會鎖止在3擋。出現這種故障的原因有自動變速器機械故障、輸入軸或輸出軸速度傳感器故障、控制閥卡滯、電磁閥故障和變速器線束連接不良。雖然故障原因很多,但是在實際的維修中幾乎以自動變速器機械故障和控制閥卡滯這兩種情況居多。然后我們又檢查了該車的自動變速器油,油液很黑有雜質并且伴有焦糊味。結合該車的故障現象和我們實際檢查的結果,我們分析該車的故障應該是由于自動變速器內部出現3擋嚙合的前進擋離合器(即UD離合器)和超速擋離合器(即OD離合器)故障或行星齒輪故障。經拆解自動變速器發現超速擋離合器已嚴重燒蝕,而且離合器片之間還有大量的鐵渣,進一步分解發現行星齒輪組中的行星齒輪非常松曠,仔細觀察發現行星齒輪與其固定軸之間的滾針軸承已經散架損壞。
故障排除:更換超速擋離合器組件和行星齒輪組件,清洗控制閥體和液壓油路,并將液力變矩器拿到專業的自動變速器維修站進行清洗翻新,重新裝配變速器并試車,故障排除。
維修總結:該車自動變速器的故障是由于行星齒輪中的滾針軸承損壞,滾針散落到超速擋離合器導致其燒毀。所幸的是沒有損傷更多的部件,在后來的維修中又遇到了多起這樣的故障,基本上都是發生在行駛了10萬千米以上的新勝達越野車,雖然有個別是由于產品的質量問題引起的,但是大多數還是由于沒有及時換油保養造成的。
十、現代途勝轎車出現故障碼P0102故障的排除
故障現象:一輛行駛里程約14.6萬千米,搭載了2.7L G6BA發動機,手自一體變速器的途勝SUV。車主反映該車發動機故障燈經常亮起,車輛行駛中偶爾會出現加速不良的故障,有時發動機還會突然熄火。發動初熄火的出現沒有一定規律,在怠速停駛的情況下出現的次數多一些,正常行駛中松開加速踏板或每次等紅燈的時候偶爾也會出現。發動機熄火后如果立即啟動有時很難著車,只能多次啟動或輕踩一下加速踏板才可以著車。
故障診斷:接車后首先使用故障診斷儀檢測發動機系統,讀取故障碼為P0102(空氣流量信號——輸入低)、P0133[氧傳感器響應慢(B1,S1)],如圖2-2所示。查閱維修手冊中對這兩個故障碼的說明:①發動機控制模塊(PCM)根據發動機的轉速、節氣門的開度及怠速電磁閥的占空比,計算發動機在此狀態下的空氣流量值。PCM將實際的質量式空氣流量傳感器信號與發動機此狀態下的空氣流量計算值進行比較,當這兩個值在相反的方向上偏差太大時,記錄故障代碼,經PCM檢測,如果信號電壓低于MAF傳感器正常范圍,PCM記錄故障代碼P0102。②PCM檢測前HO2S信號頻率值并與預先最小頻率值相比較,當HO2S輸出頻率小于或等于最小頻率界限時,PCM記錄故障代碼P0133。該車的發動機是橫置V形六缸發動機,裝有兩個三元催化器。每個三元催化器前后各有一個氧傳感器。故障碼P0133中所說的B1S1是指發動機左側的1、3、5缸共用的位于三元催化器前的氧傳感器,該傳感器處于發動機和防火墻之間且空間狹小,拆裝麻煩。讀取發動機數據流(圖2-3),進氣量為11.2kg/h,氧傳感器電壓為180~860mV(變化且頻率達到每分鐘15次左右),怠速控制閥占空比為19%左右變化。由這幾項數據初步分析發動機工況正常。綜上所述,按照先易后難的維修原則,我們對發動機進行了如下檢查和維護:①檢查空氣濾清器發現較臟,進行了更換。檢查進氣系統沒有發現泄漏處;②清洗了噴油器、節氣門、怠速控制閥及進氣道;③對空氣流量傳感器和氧傳感器及其線路進行了檢查未發現異常;④測量燃油壓力,怠速及加油時,燃油系統壓力測量值為350kPa左右,關閉發動機后,壓力表的讀數能夠維持約10min以上,基本上可判斷燃油系統正常。清除故障碼,進行路試,該車怠速平穩,加速有力,發動機故障燈不再亮起,途中也未出現熄火現象,便將該車交付用戶接走。

圖2-2 讀取故障碼P0102和P0133

圖2-3 讀取發動機數據流
3天后,該車又因發動機故障燈亮起而進廠返修!詢問用戶得知,“該車接走之后剛開始2天使用沒什么問題,第3天早上著車的時候,第一下沒打著,之后輕踩加速踏板才將車打著,接著發動機故障燈就沒有熄滅,重新啟動發動機故障燈也不熄滅”。我們用故障診斷儀讀取故障碼為P0102(空氣流量信號——輸入低),如圖2-4所示。難道是空氣流量傳感器壞了?為保險起見,從其他相同型號的正常車輛上調換了一個空氣流量傳感器,清除故障碼,故障燈熄滅,將車交付用戶。5天后,該車再次以同樣故障返廠。難道是發動機控制單元有問題?由于該車已經維修過2次也沒有徹底排除故障,所以不能再貿然更換配件。只有寄希望于通過路試中觀察發動機的實時數據流,看是否可以準確地找到故障點。清除故障碼后,查看發動機數據流,鎖定了幾個關鍵數據進行實時觀察,分別是進氣量、怠速控制閥占空比、節氣門開度、節氣門位置傳感器電壓、發動機目標轉速及實際轉速、活性炭罐電磁閥占空比以及氧傳感器電壓等。通過反復路試,終于在一次停下等紅綠燈時,發動機突然熄火,但故障燈未亮起,幾個關鍵數據也沒有異常。再次讀取故障碼,又顯示P0102。此時維修思路陷入僵局!回過頭來對先期的檢查診斷過程與故障碼的設置條件進行分析,空氣流量傳感器是新換的,并在其他車輛上使用未出現此故障,其連接線路通過檢查也未發現異常。故障點應該鎖定在空氣流量計算值上,主要是發動機的轉速、節氣門的開度及怠速電磁閥的占空比,分析這三項數據在故障出現時,都沒有明顯異常,此時假設怠速電磁閥出現偶發機械性能故障,造成實際占空比與發動機ECM控制的占空比不一致,就會使空氣流量傳感器信號與發動機此狀態下的空氣流量計算值出現相反方向上的偏差,如果空氣流量傳感器信號電壓低于空氣流量計算值正常范圍,發動機就有可能會出現本例故障現象。

圖2-4 故障碼P0102空氣流量信號——輸入低
故障排除:更換怠速控制閥,進行反復路試均正常。用戶將車接走半個多月,電話回訪一切正常,至此,故障徹底排除。
十一、現代途勝轎車突然無怠速故障的排除
故障現象:一輛2011年款途勝2.0L轎車,手動擋,車主來電說外出過程中突然無怠速,轉速太高或者太低,停在路邊不敢開,考慮是以下幾個問題:①怠速控制閥(電動機);②空氣流量傳感器或者壓力開關;③節氣門位置傳感器;④發動機控制單元;⑤氧傳感器。所帶工具為一套世達工具150件、KT600故障診斷儀(帶OBDⅡ接頭與CAN接頭)、數字式萬用表一只、長短螺絲刀各一把、試燈一只,并沒有帶拖車繩。
故障診斷:到現場后,果然發現故障與車主描述的一樣。一打就著火,但是無怠速(從轉速表看到450~4000r/min游車),同時發動機故障燈不亮。用KT600分別用OBD 11與CAN接頭,測試故障碼均為兩個,即節氣門位置傳感器故障、燃油修正值太高。由于怕車主自己動過什么,先刪除了故障碼后再著車,檢測只剩下一個故障碼(節氣門位置傳感器故障)。由于是2年不到的車,本著從簡到繁的原則(只要動下手指即可),先刪除學習值(即恢復出廠設置)后再著車,仍然是一樣的現象。又拔了節氣門位置傳感器的插頭(讓發動機控制單元只采用空氣流量傳感器的數據),沒想到怠速更加不穩定了。只好停機插上節氣門位置傳感器,再拔了進氣壓力/溫度傳感器的插頭(讓控制單元采用默認溫度約為20℃以及只采用節氣門位置傳感器數據),效果與拔掉節氣門位置傳感器一樣。拔了怠速電動機的插頭,也一樣的現象。這怪了!明明就是這幾個東西影響的。難道是油壓不穩導致的,或者是汽油質量問題。對于后一個問題,隨即與車主確認,得知其在廣東東莞加的油,按理說質量有保障(所有東莞油站的汽油均為粵Ⅳ即國四標準),應該不會有大問題,而且車主開了幾百千米沒問題,沒有理由在這個時候汽油才出問題。
不行!得看看數據流。由于在外救援,沒有標準數據流對比,但仍然發現幾個有用數據。
①氧傳感器數據不正常,急慢加速,氧傳感器電壓數據都為250mV左右,初步表明確實是混合氣體稀。
②進氣流量在9~20gm/s跳動,明顯大(正常為3左右),也是混合氣體稀的表現。
③節氣門位置傳感器電壓為0.0V,控制單元確認為在怠速位置。
至此,初步鎖定為兩個問題之一故障:①燃油壓力不穩;②怠速電動機失效。如果是燃油壓力不穩,則按當時道路救援設備不足的情況下是無法直接測量的,只有先排除了怠速電動機的故障后可以推斷為燃油壓力問題。于是打開鑰匙到ON擋,拔下怠速電動機插頭,用長螺絲刀頂在怠速電動機上再插上插頭,頂在耳邊聽,沒有檢測到怠速電動機動作的跡象,而正常怠速電動機在開鑰匙會動作的。為了證實其確實有問題,拆下怠速電動機(連上插頭),開關鑰匙從OFF到ON,試了三四次,怠速電動機均無動作。問題初步找到了。但是由于沒有帶拖車繩來,如何把車弄回去確實有些問題。可選擇的方法如下。
①拔了怠速電動機插頭線,把怠速電動機調到完全封閉的位置后裝回,調節節氣門拉繩緊到能夠1500r/min的位置,這樣雖然會報故障,但是仍然可以開2擋回廠。
②用某種帶密封的材料(如塑料薄膜等)把怠速電動機的進氣口完全封死,然后用針扎幾個小孔(先扎一個,進氣不夠再多扎一個,依此類推),直到怠速在約750r/min的時候不再增加小孔,不插插頭,做一個臨時機械式的怠速閥。
正準備用這兩種方法中的一種的時候,偶然發現怠速電動機竟然可以用小螺絲刀轉動開啟度。于是小心地用螺絲刀轉動,直到一個很小的角度。插頭線沒有裝上,裝回試車,奇跡出現了!怠速竟然能夠穩定在750r/min左右。于是就這樣,慢慢地把車開回廠里(離廠約20km,為客人省下了拖車費用)!
回廠后越想越不對勁,為什么2011年的中檔車,自診斷系統竟然連怠速電動機故障都診斷不到,只報了一個節氣門位置傳感器故障?是不是KT600診斷得不夠準確?帶著懷疑的心理,用X431(升級到最新數據)檢測,得到了以下結果。
P0506怠速控制系統轉速期望值太低;P0170燃油修正值故障(BANK1,即列1);P0507怠速控制系統轉速期望值太高。
原來X431的檢測比KT600還更準確,或者由于途勝怠速電動機里面沒有怠速電動機位置反饋信號,控制單元已經給了足夠的開啟與關閉信號(從最大到最小的信號),由于卡滯,怠速不穩,故而報節氣門位置傳感器故障。
故障排除:更換節氣門后,故障再沒有出現。
故障總結:①不要完全相信故障診斷儀的報告,往往要按所提示的故障碼周邊相關部件或者引起此類故障的所有原因一個一個查,從易到難;②每種故障診斷儀都有長處短處,每個廠如條件允許,應該備兩個或者兩個以上不同類型的故障診斷儀;③依據某個部件的工作原理,動動腦子,臨時做些應急措施或者簡單的替用設備,很多時候省去很多麻煩。