一辆北京吉普切诺基2500越野车,搭载C498QA1型直列4缸2.5 L发动机,行驶里程为14万 km,因车辆运行一段时间后总亏防冻液,而且有些烧机油,所以大修了发动机。但大修工作完成后,发动机无法起动。
维修人员检查蓄电池起动电压正常,起动电机运转正常,就是没有着车的迹象。该车搭载的发动机是比较老的一款发动机,在起动、点火和燃油控制上是比较简单的,如果起动电机运转正常而无法着车,故障点应该无非以下几个:燃油压力不足或没有燃油压力、点火系统故障或点火不足、气缸压力不足、发动机机械故障、正时系统故障和起动有关的传感器故障及发动机控制单元故障。
本着从简单到复杂的思路,笔者首先连接燃油压力表检测起动时的燃油系统压力,此车在打开点火开关时燃油泵会工作几秒钟,油压为350 kPa,起动时约为380 kPa,汽油泵工作正常,燃油压力正常。接着检查点火系统,因为大修时更换了新的火花塞,火花塞出现问题的几率很小,可以排除。高压线也是新换的,取出火花塞连接高压线测试起动时的点火状况,点火强度很好,所以点火系统出故障的可能性可以排除。
从传统的维修角度来看,有油有火就是不着车,难道是装配时出了问题?检测各气缸压力,各缸压力均正常。在安装高压线的时候,笔者忽然想到是不是维修人员把1、4缸的高压线插错了导致发动机无法着车呢?查看分电器盖上的对正标记没有错,经咨询维修人员,维修人员称对正点火标记时是按照1缸活塞上止点对的,但没有观察1缸的进气门是否作动。因为该发动机1缸活塞上止点时4缸活塞也是上止点,一旦对反便会导致发动机无法起动。经核对,分电器上的高压线果然插错。重新对正确高压线位置后起动发动机,发动机顺利起动。本以为故障排除了,但当简单试车后,熄火后再重新起动发动机,发动机仍然无法起动。起动电机要持续运转6~8 s才可以起动。此时的发动机已经达到了正常的工作温度,但发动机运转时怠速转速偏高。熄火后,再次起动发动机,发动机仍然起动困难。
连接故障诊断仪对车辆发动机控制系统进行检测,系统中未存储故障码。可以确定,该车的故障属于典型的热车起动困难。那么会是什么原因导致发动机热车后不易起动呢?笔者拆下火花塞进行检查,发现火花塞已经被燃油浸湿,可以确定发动机喷油量过大。清洗吹干火花塞并装复后,将节气门开度调整到最大位置,再起动发动机,发动机顺利起动。发动机起动后观察控制系统各项数据,发现怠速转速明显偏高,冷却液温度也已经达到100 ℃。会不会是冷却液温度传感器或线路存在问题,导致发动机控制单元在热车起动工况按照冷车状态供油,导致混合气过浓发动机起动困难呢?利用故障诊断仪查看发动机数据流没有明显异常。起动发动机时,突然发现诊断仪显示的冷却液温度和仪表显示的水温有很大的差距,诊断仪上显示的冷却液温度是39 ℃(图1),而仪表已经指示接近100 ℃(图2)了,看来问题就是出在冷却液温度传感器方面。但据用户反映,该车因发动机故障警告灯点亮已经在修理厂更换过1个冷却液温度传感器。
图1
图2
该车发动机采用了2个冷却液温度传感器,一个安装在缸盖后侧,用来向仪表提供发动机工作温度;一个安装在节温器盖上,向发动机控制单元提供冷却液温度。发动机控制单元向传感器提供5 V参考电压,发动机控制单元检测流经传感器到传感器地线的信号。由于向发动机控制单元提供信号的冷却液温度传感器是新的,那么造成控制单元识别到冷却液温度偏低的原因也就只有冷却液温度传感器线路或发动机控制单元了。经仔细观察,可以确定该车曾经因冷却液温度过高导致缸盖侧的线束熔化过。而冷却液温度传感器至发动机控制单元的电线正在其中,因此线路很可能存在问题。参阅电路图(图3),断开发动机控制单元插接器,断开冷却液温度传感器插头,用数字万用表测量发动机控制单元15号脚至冷却液温度传感器1号脚间线路的通断,测量结果正常;继续测量此线搭铁是否接地,测量结果正常;测量发动机控制单元46号脚至冷却液温度传感器的2号脚间线路的通断,测量结果正常。由此可以确定冷却液温度传感器至发动机控制单元间的线路没有问题。鉴于发动机控制单元出问题的可能性较小,我们怀疑更换的传感器可能存在问题,于是决定再次更换向发动机控制单元提供信号的冷却液温度传感器。
图3
更换完冷却液温度传感器后,试车对比上水管和下水管的温度已经达到正常温度,可以确定节温器已经打开,发动机不存在机械和冷却液管路上的问题。但诊断仪显示的温度和仪表板上显示的水温还是存在很大的偏差,难道是发动机控制单元出了问题?为保险起见,笔者找来同型车发动机控制单元进行替换试验。在更换发动机控制单元后,起动发动机运转20 min后查看冷却液温度,仪表显示水温为96 ℃,故障诊断仪显示冷却液温度为40 ℃。发动机控制单元已经更换,冷却液温度传感器相关线路也可以确定没有问题,难道更换的冷却液温度传感器存在问题?可是此前已经更换过2个冷却液温度传感器了,按说应该不存在问题。但为了确定究竟是不是冷却液温度传感器存在故障,笔者还是决定拆下我站救援车的冷却液温度传感器进行替换试验。在替换冷却液温度传感器后,再次利用故障诊断仪读取发动机控制系统数据,发现在发动机不起动的情况下,冷却液温度已经达到90 ℃,和仪表显示的温度相差无几。
图4
经仔细观察,笔者发现此车用的冷却液温度传感器与救援车用的冷却液温度传感器颜色有些不同,颜色略浅。经询问配件部得知,该传感器非原厂配件。由于一时难以买到原厂配件,只得暂时将救援车的传感器给故障车使用。
为确定故障已经排除,多次起动发动机,发动机热车顺利起动,发动机怠速转速也达到正常范围内。
总结:冷却液温传感器是一个2线的负温度系数热敏电阻传感器,用来感知发动机冷却液的温度。发动机控制单元根据冷却液温度传感器来识别冷车和热车,冷车时,燃油系统提供较浓的混合气,发动机转速也较高;热车后,发动机控制单元根据传感器信号,修正喷油脉宽。此车因为冷却液温度传感器提供给发动机控制单元的信号有误,导致发动机控制单元总是认为发动机处于冷车状态,造成混合气一直偏浓。发动机在冷车状态故障不明显,当发动机热车后,便出现了发动机起动困难和怠转速偏高的症状。通过对该车故障的维修,提醒我们,只要维修思路正确,我们就要坚信自己的判断。另外,作为维修人员,在更换配件时一定要选用原厂或质量较好的配件,以保证维修质量。再者,如果能够注意加强一下识别配件质量的能力锻炼,在日常维修中也会给我们提供一定的帮助。
(程怀玉)