上海欣車(chē)匯實(shí)業(yè)有限公司 林創(chuàng)創(chuàng)

林創(chuàng)創(chuàng)，上海欣車(chē)匯實(shí)業(yè)有限公司首席技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)官，上海Tech Gear 汽車(chē)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(chē)技術(shù)項(xiàng)目國(guó)家隊(duì)員，2018年榮獲中國(guó)技能大賽上海職業(yè)技能大賽汽車(chē)維修工項(xiàng)目第1名，2020年榮獲中華人民共和國(guó)第一屆職業(yè)技能大賽汽車(chē)技術(shù)項(xiàng)目第4名。

故障現(xiàn)象 一輛2015款Jeep牧馬人車(chē)，搭載3.6 L發(fā)動(dòng)機(jī)（型號(hào)為G），累計(jì)行駛里程約為13.2萬(wàn)km。車(chē)主反映，該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮。

故障診斷 接車(chē)后試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速及加速均正常，但組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力控制模塊（PCM）中存儲(chǔ)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(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（圖1），發(fā)現(xiàn)“進(jìn)氣凸輪軸2/曲軸差”（氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號(hào)偏差）最大，為-12.90°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖1 故障車(chē)怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（截屏）

該車(chē)為V6發(fā)動(dòng)機(jī)，氣缸組及氣缸順序如圖2所示。單側(cè)氣缸組的進(jìn)、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(jìn)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(duì)2014年凱迪拉克XTS車(chē)3.6 L發(fā)動(dòng)機(jī)（型號(hào)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(gè)原則，該車(chē)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(hào)偏差過(guò)大，但怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流卻顯示氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號(hào)偏差過(guò)大。那么該車(chē)到底是氣缸組2的排氣凸輪軸位置信號(hào)偏差過(guò)大（若曲軸位置信號(hào)發(fā)生偏差，則氣缸組1和氣缸組2的進(jìn)、排氣凸輪軸位置都會(huì)受到影響，所以排除曲軸位置信號(hào)發(fā)生偏差的可能），還是氣缸組2的進(jìn)氣凸輪軸位置信號(hào)偏差過(guò)大呢？

圖2 故障車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)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(chē)3.6 L發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)故障代碼說(shuō)明（截屏）

首先用pico示波器測(cè)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(hào)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(hào)波形基本同步。再測(cè)量曲軸位置傳感器及氣缸組1和氣缸組2的進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（圖6），發(fā)現(xiàn)氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形的相位比氣缸組1進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)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(jìn)氣凸輪軸1/曲軸差異”（氣缸組1進(jìn)氣凸輪軸位置與曲軸位置的信號(hào)偏差）為-6.50°曲軸轉(zhuǎn)角，結(jié)合圖6估算氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸與曲軸位置的信號(hào)偏差為（-8.36°）+（-6.50°）=-14.86°曲軸轉(zhuǎn)角，這與圖1中PCM計(jì)算的角度（-12.90°曲軸轉(zhuǎn)角）十分接近。診斷至此可知，該車(chē)氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置信號(hào)確實(shí)偏差過(guò)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(hào)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(jìn)氣凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）

難道是PCM誤報(bào)了故障代碼P0019？仔細(xì)查看維修資料得知，該車(chē)故障代碼P0019中的“缸組2傳感器2”是指氣缸組2的進(jìn)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(chē)型對(duì)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(méi)有明確指明相關(guān)元件，最好查看故障車(chē)的維修手冊(cè)，在明確故障代碼所指的元件后再進(jìn)行相關(guān)檢查，不要僅憑經(jīng)驗(yàn)推測(cè)故障代碼所指的元件，否則弄錯(cuò)檢查對(duì)象會(huì)走很多彎路。

圖7 故障車(chē)的相關(guān)維修資料（截屏）

分析認(rèn)為，導(dǎo)致氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置信號(hào)偏差過(guò)大的可能原因有：氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障，包括機(jī)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(jìn)氣凸輪軸鏈輪“跳齒”；正時(shí)鏈條松動(dòng)，包括正時(shí)鏈條拉長(zhǎng)及張緊器、導(dǎo)軌損壞；氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

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

圖8 故障車(chē)氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸鏈輪

圖9 Jeep牧馬人車(chē)3.6 L發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)的布局

進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)氣缸組2正時(shí)鏈條沒(méi)有松動(dòng)，且進(jìn)、排氣凸輪軸鏈輪正時(shí)正常（圖10）?？紤]到該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行正常，經(jīng)與車(chē)主溝通，決定通過(guò)調(diào)整氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)輪位置的方式來(lái)解決存儲(chǔ)故障代碼P0019的問(wèn)題。

圖10 氣缸組2進(jìn)、排氣凸輪軸鏈輪正時(shí)正常

故障排除 將氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)輪順時(shí)針調(diào)整一定角度（圖11），直到2組氣缸的進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形基本同步（圖12）后試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈不再異常點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)工作一切正常，故障排除。

圖11 調(diào)整氣缸組2進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)輪位置

圖12 2組氣缸的進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形基本同步（截屏）