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2016款别克威朗车发动机无法启动
发布时间:2021-09-10T09:03:40.670Z 来源:《教学与研究》2021年8月下 作者: 李骏伟
[导读] 通过本案例的维修发现,2016款别克威朗L3G发动机进气系统中既安装了空气流量传感器也安装了进气歧管绝对压力传感器,是典
型的质量流量监测与速度密度监测共用的空燃比计算系统。从理论上看,两个传感器具有相互补充,相互验证的作用,为发动机更可靠的
工作提供支持。
舟山职业技术学校 李骏伟
故障现象
一辆2016款别克威朗汽车,搭载1.5升L3G发动机。用户描述车辆头一天使用后正常停车,早晨启动汽车,出现汽车无法启动的故障现
象。
故障诊断与排除
接车后首先进行常规检查,打开机舱盖,用万用表检测蓄电池电压,电压正常。检查发动机机舱内各关键连接线束,无明显连接不良
的现象,各工作所需液位均在正常刻度线内。接着进行故障现象验证,启动发动机,发现启动机启动时运转有力,尝试多次启动,发动机
有时有着车的迹象,但均无法启动。查看仪表板指示灯,无故障灯点亮,故障现象与用户描述基本一致。
为获取更多信息,连接诊断仪至汽车诊断接口,选择和填写好相应车辆信息后进入发动机控制模块,读取故障码,发现无任何故障码
记录。结合故障现象及获取到的诊断信息,充分考虑发动机做功所需的必要条件,分析造成本次故障的原因主要包含六大方向:一是进气
系统故障;二是燃油喷射系统故障;三是点火系统故障;四是各类基本传感器信号参数故障;五是机械故障;六是ECU故障。结合以上六
个方向的综合分析,绘制思维导图,如图1所示。
图1 发动机不能启动原因分析思维导图
结合实际检修,遵循从易到难的诊断思路逐步排查可能故障点,确定本次检修顺序依次为:1.传感器检修;2.燃油喷射系统检修;3.点
火系统检修;4.进气系统检修;5.机械装置检修;检修。首先借助诊断仪进入发动机控制模块,读取发动机静态及启动发动机时相关
传感器数据流。通过数据流的反馈,发动机曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器及IGN信号均正常。如图2所示
(a)发动机静态时 (b)发动机启动时
图2 发动机静态及启动时各类基本传感器信号参数
接下来检查发动机燃油喷射系统,该款发动机使用的是缸内直喷式燃油喷射系统,因此可以将燃油供给系统分为低压区和高压区进行
检测。首先检查燃油供给系统的低压区,查看仪表上的油表指示灯,仪表显示油箱内有燃油,未低于红色报警线。借助诊断仪,读取B47燃
油压力传感器数据流,数值显示为423Kpa,为标准压力,正常。检查燃油供给系统的高压区,借助诊断仪,读取B47B燃油导轨压力传感器
数据流,数值显示为9.49Mpa。如图3所示。
图3 燃油系统数据
通常在发动机正常运转时,燃油导轨压力值为4Mpa左右,此时的油压值明显高于常规值,谨慎起见查阅维修手册,发现该系统燃油导
轨压力正常工作范围为2-15Mpa之间,当出现泵控制故障时,泵内的泄压阀将保护高压系统,防止压力超过24Mpa,如图4所示。通过以上
排查,基本确定发动机燃油供给系统工作正常。
图4 燃油导轨压力传感器维修手册说明
下一步检查发动机点火系统,准备采用跳火试验来进行快速诊断。首先断开位于第4缸的点火线圈T8D连接插头,接着用拆装工具松开
第4缸点火线圈的紧固螺栓,取出点火线圈,检查点火线圈外观,无开裂、老化现象。用专用工具拆下第4缸火花塞并做外观检查,绝缘体
无裂纹、破损,中心电极、侧电极无烧损,没有明显的积碳现象,火花塞两个电极间隙在正常范围内并且干燥良好,无“淹缸”现象。通过
以上外观的检查,判定基本性能完好。进入动态测试,将火花塞、点火线圈及点火线圈连接插头按照标准可靠连接,将火花塞侧电极与发
动机金属可靠搭铁,请助手启动发动机,观察火花塞跳火能量足,频率正常。由于该发动机为独立控制点火系统,第四缸能正常点火,其
它三缸都不点火的概率极低。另外在启动时也会有着火的迹象,综上分析,基本判定发动机点火系统工作正常。
进行进气系统检测,初步检查进气系统各管路及各连接接头,无明显变形,各连接接头无松动连接可靠。拆开空气滤清器罩壳,取出空气
滤清器,检查空气滤芯无破裂,无严重脏堵现象。借助诊断仪,进入发动机系统,读取发动机数据流,选择空气流量计、大气压力传感
器、进气歧管绝对压力传感器及节气门开度数据。取得发动机静态时空气流量计为0g/s,大气压力传感器为101Kpa,进气歧管绝对压力传
感器为32Kpa,节气门开度为31%。如图5所示。对比各项数据,发现进气歧管绝对压力传感器的数据有异常,本地海拔在100米以下,查阅
维修手册可以确定本地大气压力应为94-104Kpa,如图6所示。与进气歧管绝对压力传感器所提供的压力数据有较大偏差(发动机静态时,
进气歧管绝对压力传感器测得的压力值应为大气压力值)。
图5 发动机静态时进气系统相关传感器数据
图6 海拔与大气压力
继续读取以上数据,将点火开关置于START挡位,同时观察数据发现进气歧管绝对压力值无任何变化,仍为32Kpa。而在发动机启动
时,进气歧管内会因活塞的往复运动而产生一定的压力波动,此时进气歧管绝对压力值无变化,因此可以确定数据不正常,需进一步检
测。
查阅维修手册,找出进气歧管绝对压力传感器电路图,如图7所示。分析电路图,造成数据异常的故障原因主要有三种可能,一是B74
进气歧管绝对压力传感器故障,二是K20发动机控制模块故障,三是相关连接线路故障。
图7 进气歧管绝对压力传感器
再次查阅维修手册,确定诊断流程,见附件1。首先将点火开关置于0FF挡位,保持关闭2分钟以上,断开B74进气歧管绝对压力传感器
的线束连接器。测试低电平参考电压电路端子2和搭铁之间的电阻,电阻为79Ω,结合维修手册的说明,该电阻值应小于2Ω,怀疑有故障存
在,进行进一步测量。断开K20发动机控制模块的X2线束连接器,测B74/2—K20/X2/21电阻,电阻0.2Ω,正常。参照以上测量结果,根据
维修手册判断,该K20发动机控制模块故障。考虑到更换K20维修成本高,同时也为了进一步验证K20是否存在故障,在维修车间找到同款
汽车,断开B74线束连接器后,用万用表测试低电平参考电压电路端子2和搭铁之间的电阻,电阻值为80Ω,由此可以确定该线路在K20内置
有80Ω左右的电阻,维修手册存在数据错误,K20正常。
进入其它项目测量,将点火开关置于ON挡位,测试5V参考电压电路端子1和搭铁之间的电压,电压为5V,正常。将点火开关置于ON
挡位,诊断仪进入发动机模块,选中进气歧管绝对压力传感器读取数据流,此时数据流显示为127Kpa。将点火开关置于OFF挡位,在信号
电路端子3和低电平参考电压电路端子2之间安装一条带2A保险丝的跨接线,将点火开关置于ON挡位,查看诊断仪上显示的进气歧管压力传
感器数据为0Kpa,数值显示正常。通过以上测试,确定传感器相关连接线路以及K20发动机控制模块均正常,B74进气歧管压力传感器极有
可能存在故障。
进行部件测试,将点火开关置于OFF挡位,拆下发动机上的B74歧管绝对压力传感器,将线束连接到传感器上。将点火开关置于ON挡
位,使用专用工具向B74歧管绝对压力传感器施加17Kpa的真空,查看诊断仪上进气歧管压力传感器显示数据,发现数据无任何变化,确定
该传感器存在故障。更换新的B74进气歧管绝对压力传感器,所有部件及线束安装到位,重新启动发动机,顺利启动,至此故障全部排除。
维修小结
发动机无法启动是非常典型的故障现象,在实际维修中可以发现引起发动机无法启动的故障原因非常多,因此在维修过程中遇到发动
机无法启动的故障时,首先应在用户不是很清晰和专业的描述后先做好细致地初步检查,例如检查蓄电池的电压,然后尝试启动发动机,
在启动的过程中观察启动机是否正常运转,发动机是否有着车的迹象,并观察仪表上有无报警灯点亮等。最后借助诊断仪等维修设备明确
故障现象,结合发动机工作的必备条件,列出科学全面的诊断排查范围,为最终的检测分析做充分准备。
通过本案例的维修发现,2016款别克威朗L3G发动机进气系统中既安装了空气流量传感器也安装了进气歧管绝对压力传感器,是典型
的质量流量监测与速度密度监测共用的空燃比计算系统。从理论上看,两个传感器具有相互补充,相互验证的作用,为发动机更可靠的工
作提供支持。但在本次维修案例中发现当进气歧管压力传感器自身部件出现故障时,发动机并没有记录相应的故障码和发出警报,只能读
取数据流时才发现进气歧管压力传感器提供的数据有异常。同时空气流量计虽然能正常采集进入进气管道的空气量,但却没有作为发动机
起始做功的参数依据,这也是极容易忽略导致误判的因素。
在维修过程中除了要有严谨的逻辑思考外,还可以充分利用厂方提供的维修手册,查阅其中提供的各项参数及诊断维修方法,为我们
维修过程提供科学的指导及判断依据,避免漏测误判和不必要的检测环节发生。但在此次检测中也发现了维修手册所提供的信息存在错误
的情况,因此当发现故障点时,要通过多方验证后再确定真正的故障点,以免出现误判造成不必要的维修成本产生,给客户留下不良的企
业形象。
附件1:进气歧管绝对压力传感器数据异常诊断流程图
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