上海通用別克君威起動困難故障及其解析

    一輛2003年款別克君威轎車，搭載2.5L發(fā)動機。該車無論冷車還是熱車均會出現(xiàn)起動困難的現(xiàn)象。如果將點火開關(guān)保持在起動位置，使起動機長時間處于工作狀態(tài)，并同時踩下加速踏板，大約30s后發(fā)動機才能勉強起動，起動后發(fā)動機工作正常。
    車輛進廠后，維修人員首先使用專用故障診斷儀Tech2查詢故障碼存儲。按照該車的VIN碼選擇生產(chǎn)年款和發(fā)動機代碼后進入動力控制模塊PCM，結(jié)果Tech2與PCM之間無法通訊。拆開空氣濾清器總成可以看到PCM，拔下PCM上的插頭檢查各個接腳的連接情況，并沒有發(fā)現(xiàn)連接針腳有損壞或接觸不良的現(xiàn)象。重新連接PCM的插頭，再次用Tech2調(diào)取故障碼，此時Tech2能夠進入PCM，但是沒有故障碼存儲。
    維修人員根據(jù)故障現(xiàn)象和經(jīng)驗判斷，該車的故障與怠速電機故障、節(jié)流閥體臟污，或混合氣過稀等原因引起的故障現(xiàn)象相似。進一步分析，該車只是起動困難，起動后一切正常，因此排除了怠速電機存在故障的可能性。因為如果怠速電機存在故障，可能會引起起動困難，但是起動后還會出現(xiàn)怠速不正常的現(xiàn)象。經(jīng)檢查節(jié)流閥體也沒有故障，那么引起起動困難的原因不外乎燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)以及提供控制信號的傳感器，于是進行了基本檢查。
    首先檢查燃油壓力。打開點火開關(guān)后汽油泵開始工作，2s后油壓表指示值上升到290Kpa，保壓15min后油壓表的指示值為288kpa，下降幅度在允許范圍內(nèi)。將點火開關(guān)保持在起動位置，使起動機長時間工作以強制發(fā)動機起動，觀察發(fā)動機怠速時的油壓值為295kpa，將油壓調(diào)節(jié)器的真空管拔掉，油壓上升至320kpa，符合油壓值為284～325kpa的范圍。
    因為燃油系統(tǒng)在各工況下的壓力值正常，所以燃油系統(tǒng)存在故障的可能性不大，于是維修人員對點火線圈、點火控制模塊ICM以及高壓線等點火系統(tǒng)部件進行了檢查。測量點火控制模塊ICM的點火正電壓接腳（粉紅色線）有12VＶ電壓，點火控制模塊ICM與動力系統(tǒng)控制模塊PCM之間的白色連接線導(dǎo)通，且PCM的ICM控制接腳處有5V的輸出電壓。進行跳火試驗，每一缸的火花塞均能產(chǎn)生高強度的藍色火花，這說明點火系統(tǒng)存在故障的可能性也不大。
    既然燃油系統(tǒng)和點火系統(tǒng)都沒有問題，那么是什么原因?qū)е掳l(fā)動機起動困難呢？筆者認為，既然強制起動后發(fā)動機工作正常，那么故障點應(yīng)該在產(chǎn)生發(fā)動機起動時所需信號的幾個傳感器的上。如果某些傳感器只是在發(fā)動機起動的過程中起作用，而在起動之后就不再參與工作或者這些傳感器傳送給ＰＣＭ的信號只是作為一個參考信號，不再是必需的運行信號，那么起這種作用的傳感器出現(xiàn)問題時就有可能導(dǎo)致該車的故障現(xiàn)象。因為是冷熱車均會出現(xiàn)故障，因此可以排除水溫傳感器這類的傳感器，于是將檢查的重點放在了曲軸位置傳感器上。
    在檢查曲軸位置傳感器之前，有必要了解該車曲軸位置傳感器的控制過程。該車發(fā)動機有２４Ｘ和７Ｘ兩個曲軸位置傳感器，２４Ｘ曲軸位置傳感器（圖１）位于發(fā)動機右側(cè)，曲軸端部的緩振平衡器的后面，它通過曲軸帶輪上的齒環(huán)采集曲軸的轉(zhuǎn)角信號。另一個７Ｘ曲軸位置傳感器位于發(fā)動機缸體后下方，排氣歧管下部。
    （１）曲軸帶輪的齒環(huán)上有24個均勻分布的缺口。
    當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時，24X曲軸位置傳感器向PCM提供曲軸的位置，PCM將24X曲軸位置傳感器傳輸來的信號與7X曲軸位置傳感器以及由7X曲軸位置傳感器計算得出的3X曲軸位置信號進行比較后，由PCM確定正確的噴油時刻、噴油脈寬以及點火時刻。如果24X曲軸位置傳感器采集到錯誤的曲軸轉(zhuǎn)角信號，PCM就不能發(fā)出正確的控制信號，從而造成起動困難。此時PCM會利用3X參考信號電路控制噴油和點火，發(fā)動機將繼續(xù)起動并僅采用3X參考信號和凸輪軸信號運行。
    （２）24X曲軸位置傳感器在曲軸轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)能夠產(chǎn)生24個信號脈沖，因此被用于精確控制點火和噴油，在發(fā)動機起動的過程中以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于1600r／min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)起作用，而在轉(zhuǎn)速高于1600r／min時則不再參與工作。
    （３）在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于1600r／min時，由7X曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號通過點火控制模塊ICM計算，得出的3X曲軸位置信號脈沖提供給PCM用于控制噴油和點火，3X曲軸傳感器脈沖信號在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1200～10000r／min的范圍內(nèi)起作用。7x曲軸位置傳感器是發(fā)動機的關(guān)鍵部件，如果該傳感器損壞，發(fā)動機將不能起動。
    通過上面所講的控制過程可以看出，24X曲軸位置傳感器只在發(fā)動機起動過程中和低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)起作用，而７Ｘ曲軸位置傳感器才是PCM控制噴油和點火的重要傳感器。筆者分析，該車的故障點應(yīng)該在起動過程中及發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速區(qū)域范圍時用到的一個曲軸位置傳感器上，即24X曲軸位置傳感器。長時間給起動機通電使發(fā)動機自行運轉(zhuǎn)，并使發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升至7X曲軸位置傳感器開始參與工作的轉(zhuǎn)速。7X曲軸位置傳感器參與工作后，PCM根據(jù)此信號對24X曲軸位置傳感器的錯誤信號進行必要的修正，以更加精確地控制噴油和點火，所以在發(fā)動機起動后能夠正常運轉(zhuǎn)。
    為了驗證上面的分析，筆者使用Tech2進入PCM進行曲軸位置偏差學(xué)習(xí)，當(dāng)檢測到24X曲軸位置傳感器時，TECH2上顯示“24X曲軸位置傳感器存在錯誤信號”，這應(yīng)該就是故障點了。拆下曲軸帶輪查看24X曲軸位置傳感器，發(fā)現(xiàn)上面有大量的油污，而曲軸帶輪的橡膠減振層已經(jīng)老化變形，曲軸帶輪上的齒環(huán)也有部分損壞的現(xiàn)象，這會導(dǎo)致24X曲軸位置傳感器傳送給PCM錯誤的曲軸位置信號，從而導(dǎo)致起動困難的故障。
    清潔24X曲軸位置傳感器，更換新的曲軸帶輪，并進行曲軸位置偏差學(xué)習(xí)后，發(fā)動機可以順利起動，故障排除。