现代车系故障诊断与排除200例
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第二章 现代途胜、胜达故障维修实例

第一节 现代途胜轿车发动机故障维修实例

一、现代途胜SUV轿车发动机故障灯报警故障的排除

故障现象:一辆2007年款现代途胜SUV轿车,搭载2.7L G6BA发动机,手自一体变速器,行驶里程12.1万千米。因发动机故障灯报警来我处报修。用户反映该车发动机故障灯经常亮起,怠速情况下发动机抖动,车辆行驶中偶尔会出现加速不良的故障。

故障诊断:接车后首先试车验证用户所述故障现象,该车怠速运转基本平稳,只是能感觉到转向盘的轻微抖动,行驶中偶尔会出现加不上油的现象,并且着车后故障灯一直点亮。使用故障诊断仪检测发动机系统,读取故障记录,共有7个故障码,分别为P0102,空气流量信号,输入低;P0170,燃油修正,故障(缸排1);P0173,燃油修正,故障(缸排2);P0300,测出不规则失火;P0301,测出1号缸失火;P0303,测出3号缸失火0305,测出5号缸失火。读取发动机数据流:进气量为12.2kg/h;氧传感器B1S1为50~360mV(变化);氧传感器B2S1为45~280mV(变化);怠速控制阀占空比为24%左右变化;怠速修正2.2%;燃油喷射时间——B1为3.4mV;燃油喷射时间——B2为2.9mV;空燃比学习4.66ms。

根据上述数据分析,判断该车空燃比过稀,并且空燃比学习值偏大。综上所述,我们对该车进行了如下检查和维护:①检查空气滤清器,发现较脏,进行了更换。检查进气系统没有发现进气系统有泄漏处。②拆下喷油器和怠速控制阀检查,发现怠速控制阀较脏,阀芯上油泥比较多,喷油器头部也沾附有大量积炭和胶性物质。对喷油器、燃油导轨、节气门、怠速控制阀及进气道进行了洗消。③对空气流量传感器和氧传感器及其线路进行了检查未发现异常。④对汽油滤清器进行了更换,并测量燃油压力,怠速及加油时,燃油系统压力测量值为350kPa左右,关闭发动机后,压力表的读数能够维持10mm以上,可判断燃油系统正常。⑤拆检火花塞,发现火花塞烧蚀严重,特别是发动机左侧的1、3、5缸火花塞的侧电极,更换了火花塞。之后清除故障码,进行路试。该车怠速平稳,加速有力,发动机故障灯不再亮起。此时准备将该车交付用户接走,谁知在用户正准备将车开走之时,发动机故障灯又突然亮了起来。再次用故障诊断仪读取故障码,显示故障码,P0300(测出不规则失火)、P0301(测出1号失火)、P0303(测出3号缸失火)、P0305(测出5号缸失火)。该车发动机是横置V形六缸发动机,对应两排气缸分别有两个独立的排气歧管和两个三元催化器,每个三元催化器的前后各有一个氧传感器,分别为B1S1、B1S2、B2S1、B2S2,1、3、5缸是指发动机左侧的3个气缸,负责监测该侧气缸空燃比的氧传感器是B1S1。读取数据流,燃油喷射时间——B1为32mV;燃油喷射时间——B2为28mV;氧传感器B1S1为180~860mV(变化且频率达到每分钟15次左右);氧传感器B2S1为165~920mV(变化且频率达到每分钟15次左右)。该车左右两侧气缸分组进行空燃比反馈控制,根据数据流分析,发动机左侧1、3、5缸的燃油喷射时间明显长于右侧2、4、6缸的燃油喷射时间,应该是氧传感器调节的结果,此时,应先解决两侧气缸喷油量不一致的问题,考虑到火花塞是刚更换的,而左侧点火高压线同时损坏的可能性也比较小,喷油器也进行了彻底清洗测试,怀疑是氧传感器误调节所致,之后对位于发动机左侧排气歧管上、三元催化器前面的氧传感器B1S1进行了更换。之后反复试车,结果故障依旧!再次读取数据流,和更换氧传感器之前基本一致。

回过头来整理一下思路,造成单侧气缸工作不良产生失火现象的原因除上述几点之外,如果配气正时错误同样会导致该车故障,此时突然想到在分析数据流时疏忽了曲轴位置(CKP)传感器信号轮的数据。查看该信号数据为CKP信号轮—LO CMP 42;CKP信号轮—HI CMP 102。正常车辆一般为CKP信号轮—LO CMP 40;CKP信号轮—HI CMP 100。打开正时皮带罩检查该车的配气正时,发现发动机左侧凸轮轴上的正时齿轮标记相对于右侧凸轮轴的正时齿轮标记错后了一个齿。

故障排除:重新校对正时后,清除故障码,进行反复路试均正常,此时读取发动机数据流,燃油喷射时间B1为26mV;燃油喷射时间B2为2.6mV;氧传感器B1S1为95~950mV(变化且频率达到每分钟15次左右);氧传感器B2S1为70~915mV(变化且频率达到每分钟15次左右);空燃比学习026ms;CKP信号轮—LO CMP 39;CKP信号轮—HI CMP 100。发动机故障灯不再亮起,故障彻底排除。事后询问用户得知该车在半年前更换了正时皮带,之后过了一个多星期故障灯便亮了起来,由于发动机没有明显故障现象,所以一直也没有进行维修。

维修总结:①针对该车的故障现象,对造成该故障的原因及对数据流的理解分析还不够系统全面,如果一开始就能够考虑到配气正时的原因并结合数据流进行分析判断,也不至于走弯路造成误判。

②由于该车型只有一个凸轮轴位置传感器并安装于左侧气缸盖上,监测左侧凸轮轴的转动位置,正好该车的故障是由于左侧凸轮轴正时错误造成,所以从数据流中可以看到凸轮轴位置的偏差。如果是右侧的凸轮轴正时错误,则在数据流中是看不出问题的。

③该车在检查火花塞时发现发动机1、3、5缸的火花塞明显要比2、4、6缸的火花塞侧电极烧蚀严重,这是因为该车型采用双缸同时点火系统(铂金电极火花塞),其中1、3、5缸的火花塞与2、4、6缸的火花塞在放电时电极上的放电电流方向是相反的,所以1、3、5缸的火花塞侧电极烧蚀的要严重得多。

④在第一次维修完毕之后试车时感觉发动机怠速平稳可能是一种心理作用,实际上仔细感觉发动机还是有轻微抖动的,特别是坐在驾驶室能感觉到转向盘的明显抖动。

二、现代途胜轿车发动机故障灯常亮故障的排除

故障现象:一辆2007年款途胜越野车,行驶44543km。用户反映发动机故障灯常亮。

故障诊断:用诊断仪读取发动机系统故障码,有“P0077,进气阀控制电磁阀电路电压高”的故障码被储存。读取发动机数据流,在怠速时进气凸轮轴位置角度和目标角度数值正常,但在中速中负荷时目标角度提前到99°,而实际位置却仍然保持在怠速时的124°,进气凸轮轴实际没有做提前动作。

根据上述检查结果分析,起初怀疑是由于正时系统不正常,ECU输入故障码后,CVVT系统执行失效保护控制,所以先删除故障后再进入数据流进行数据分析,在系统没有故障输出的情况下凸轮轴实际位置仍然不变化。以上结果表明,故障应出在CVVT控制和执行系统里。

用示波器测量OCV阀的动作波形和工作电压,均在正常范围之内,说明发动机ECU和OCV阀电路无异常,占空比随发动机转速和负荷变化,这时故障点基本锁定在油路和CVVT系统机械部分上。

拆下OCV阀,外观检查阀体,无杂物卡滞,用万用表检测基本电阻值在正常范围之内,用诊断仪强制驱动OCV阀无异常现象,证明OCV阀正常。

恢复OCV阀,拆下CVVT油温传感器,连接机油压力表,启动车辆。怠速时油压是480kPa,在正常范围之内,证明机油压力没有问题。但是在加速时发现油压表指针无波动,正常情况下在怠速向中速转变时,CVVT动作瞬间机油压力应有压力波动,但是该车没有。

拆下排气凸轮轴,用高压空气检查OCV阀到凸轮轴的油道没有堵塞现象。又用高压空气向CVVT的进油孔加压,同时把其他三个油孔堵住,CVVT外壳不能转动,并且有明显泄压的情况,证明故障点肯定在CVVT总成本身。由于该配件不允许拆解,只能更换CVVT总成。

故障排除:更换CVVT总成后,在怠速中和中速中负荷时,读取凸轮轴位置角度和目标角度数值,均正常,故障排除。

三、现代途胜轿车发动机失火故障的排除

故障现象:一辆2012年款4WD途胜SUV轿车,配备2.7GLS发动机,行驶里程5.5万千米。该车在行驶中发动机故障灯突然点亮,怠速时发动机轻微抖动,加速无力。

故障诊断:首先用故障诊断仪进行检测,得到故障码为P0303(感知3缸失火)、P0304(感知4缸失火)、P0300(感知不规则失火)。

结合故障现象,再通过故障代码初步分析,判断为发动机第3缸和第4缸不工作或工作不正常。通过故障检测仪对故障代码进行确认,在故障检测仪自诊断状态一,故障情报显示如图2-1所示。当前故障只显示第3缸有故障。初步判断该车应该只有一个气缸工作不正常,否则发动机在怠速状态下就不会有轻微抖动。根据经验判断,一般引起这种故障现象的原因无非是火花塞、高压线或点火线圈故障,气缸压力不足,燃油压力低或燃油过脏,喷油器堵塞或泄漏等。但是第3缸靠近发动机室最里侧,如果检查火花塞、高压线、喷油器或气缸压力就必须拆卸覆盖在气缸盖上的进气歧管等,需要很长时间,故决定先分析排除其他故障原因。

图2-1 检测仪读取的故障情报

首先检查点火线圈。该车点火线圈有3个独立的点火线圈(1、4缸,2、5缸,3、6缸分别各用1个)构成一体,每次有2个气缸同时点火,第6缸可以正常工作,只有第3缸失火,这就排除了点火线圈故障的可能。燃油压力出现故障问题的可能性应该也不是很大,因为6个气缸共用1个油轨,是并联的,若燃油压力低就不可能只影响2个气缸,除非第3缸喷油器堵塞。检查第3缸喷油器还需拆卸进气歧管,尚未确定故障就贸然拆卸略显鲁莽。接下来进行喷油器的动作测试,以进一步确定故障。将故障检测仪由故障情报状态模式转到执行器测试模式,选择“喷油器1”,然后按下故障检测仪上的F1(STRT)关闭喷油器1的工作,观察发动机的转速变化情况,按上述方法对所有气缸喷油器进行测试。经过观察比较后发现,第3缸断油后发动机转速下降最小。看来有必要拆卸进气歧管检查第3缸火花塞和喷油器了。

拆下第3缸火花塞和喷油器后,发现第3缸火花塞电极上的其他5个气缸没有什么区别,证明第3缸点火正常,否则火花塞电极会和其他缸有区别。从喷油器外观检查也没有发现堵塞现象,只有进行喷油器喷油量和雾化等情况的检查。将第3缸喷油器做上记号后和其他喷油器一起安装在喷油器检测仪上进行检测。结果显示第3缸喷油器在相同时间内的喷油量要比其他几个缸少20mL左右。清洗喷油器后再次进行喷油量检测比对,第3缸喷油量与其他各缸基本相同。看来故障原因是喷油器发生了局部堵塞。

故障排除:清洗喷油器、燃油导轨和燃油箱,更换燃油滤清器,故障现象彻底消失。

四、现代途胜多功能轿车发动机故障灯亮故障的排除

故障现象:一辆2007年款途胜运动型多功能车,行驶里程11万千米。用户反映该车发动机故障灯亮。

故障诊断:维修人员检测发动机控制单元,发现故障码P0077(进气凸轮轴相位调整电磁阀故障)。发动机怠速运转时读取数据流,进气凸轮轴的相位为124°,正常。踩住制动踏板换入前进挡,然后踩下加速踏板,利用变矩器给发动机施加一定量的负载。此时进气凸轮轴相位的目前标值变为99°,但其实际值却仍然停留在124°,可见是其执行机构出现了问题。

用示波器测量相位调整电磁阀控制信号的波形,说明相位控制部分是正常的,问题还是集中在了执行机构上。

发动机怠速时测量怠速运转时测量润滑系统油压,为350kPa,正常。拆下电磁阀检查,未发现异物。对电磁阀进行通、断电试验,柱塞动作灵活。这样一来诊断工作向前推进了一步,问题指向了凸轮轴的叶片式相位执行机构。

将折下的零件装复后,在发动机怠速运转时,再次对凸轮轴相位调整电磁阀进行通、断电试验,发现油压没有任何波动。这一结果表明,在相位电磁阀向叶片式相位执行机构输送油压时,叶片并没有动作。至此可以做出判断,是叶片式执行机构出现了卡滞。

故障排除:更换进气凸轮轴链轮,故障排除。

五、现代途胜轿车发动机怠速波动故障的排除

故障现象:一辆2005年款北京现代途胜轿车,搭载V62.7L发动机,4挡手自一体变速器,行驶里程19万千米。用户反映该车怠速波动,有时还会熄火。为此已更换过火花塞、高压线、怠速阀和正时皮带组件,并清洗了节气门、喷油器、进气歧管和燃烧室等,但都无效。

故障诊断:维修人员试车发现,发动机动力明显不足,怠速在600~800r/min波动,但无故障码。在打开点火开关不着车的情况下,读取数据流,发现在不踩加速踏板时,节气门位置传感器信号电压在0.2~0.6V变化。踩下加速踏板后,该传感器电压信号灯保持在0.5V不变,而此时节气门开度的学习值却为16.7°。这说明节气门位置传感器信号错误,发动机控制单元只是利用加速踏板位置传感器的数据来估算节气门的开度。

故障排除:更换节气门位置传感器后,读取数据流发现信号电压可以随节气门开度而变化。试车,故障排除。

维修总结:观察数据流是故障诊断的有效方法。

六、现代途胜多功能轿车发动机故障灯常亮故障的排除

故障现象:一辆2010年款途胜多功能轿车,搭载2.0L装配了连续可变气门正时机构的发动机和手动变速器,行驶里程3万千米。用户反映该车行驶中发动机故障灯常亮。

故障诊断:维修人员检测发动机控制单元,发现故障码P0077(进气凸轮轴正时控制电磁阀故障)。读取数据流,怠速时进气凸轮轴的相位为124°。发动机加载后,进气凸轮轴的目标相位变为99°,但进气凸轮轴的实际相位却仍保持在124°。这说明进气凸轮轴的正时控制系统的执行部分未能执行发动机控制单元发出的控制指令。

用示波器测量方法进气凸轮轴正时控制电磁阀的信号波形,其占空比可以随着发动机的负载变化而改变。说明电磁阀已经收到了发动机控制单元的控制信号,故障出在执行机构上。

拆下凸轮轴正时控制系统的油温传感器,在其端口上连接油压表。启动发动机,怠速时测得的油压为480kPa,正常。发动机加载后,油压迅速升高,说明进气凸轮轴正时控制电磁阀输出了控制油压。但此时此刻观察进气凸轮轴的相位,仍然保持不变,这表明问题出在凸轮轴的液压执行部分,并非故障码所提示的电磁阀故障。

故障排除:更换带有正时链轮的进气凸轮轴总成,故障排除。

七、现代途胜轿车加速不畅故障的排除

故障现象:一辆途胜轿车,配置2.7L发动机,行驶了145652km。用户反映车辆在最近一段时间的行驶中出现偶尔加速不畅情况,有时还出现突然熄火的现象,并有一定的规律,每次等红灯或者正常行驶中松开加速踏板后出现的次数较多。熄火后如果立即启动,发动机则很难着车,非要启动几次或者把加速踏板轻轻踩一下,才可以顺利启动。用户为此更换过怠速控制阀,清洗过节气门,每次维修后当时的症状好像消失了,但没有多久又会出现同样的问题,故障却始终无法彻底地解决。

故障诊断:接车后首先用诊断仪对发动机系统进行了检测,读取故障码为P0170,[燃油修正(混合比)不良]、P0150[氧传感器信号卡滞在混合气浓的状态(1排/传感器1)]、P0123(节气门/踏板位置传感器电路信号电压高)。有3个故障码,表示混合气过浓和节气门位置传感器信号过高,由于此车已经维修过几次没有彻底解决,因此就不能贸然更换配件。所以想通过路试观察车辆的实时数据流,看是否可以准确地找出故障点。

用诊断仪清除车辆的故障码后,连接好诊断仪,进入发动机的数据流检测中,锁定了几个关键的数据流进行实时观察,分别是怠速控制阀占空比、节气门位置开度、节气门位置传感器电压、发动机目标转速及实际转速、净化控制阀占空比、氧传感器电压、空气流量传感器进气量、净化控制阀占空比等。一路行驶中,除了感觉加速不畅外,车辆并没有熄火,观察的几个数据流也没有发现异常,车辆并没有熄火,观察的几个数据流也没有发现异常,怠速控制阀占空比、节气门开度、电压随着车辆的油门加大而变化,净化控制阀占空比没有异常,氧传感器的电压在0.1~0.9V快速变化。再次用诊断仪读取故障码,系统正常,没有故障码。难道是偶然故障,清除故障记忆后解决了问题?但用户反映的车辆熄火是在等红灯或者加完速松开加速踏板后出现的机会多一些,所以只有重点模拟这两种工况,看是否可以把故障试出来,再通过上述的几个关键数据分析,看是否可以找出故障。

通过反复刻意停车、加速、松开加速踏板,果然没有多久,锁定的几个关键数据流出现了车辆的异常情况。在一次急加速后,驾驶员的脚已经彻底离开了加速踏板,车辆处于滑行阶段。但数据流中节气门位置开度一直显示为34°不动,节气门位置传感器电压为1.7V,氧传感器电压在0.6~0.8V缓慢跳动。最后车辆几乎停稳不动。

节气门本来已经关闭,空气是通过旁通气道怠速控制阀进入进气道,车辆实际应该是在怠速下工作,但数据流显示节气门开度为23.9°,给ECM的信号电压为1.3V,几乎达到了全开的1/3,即使控制模块对节气门是松油后的缓冲控制,但车辆已经停稳处于怠速状态下,而此时ECM给执行器的控制信号也不会按怠速工况执行。此时喷油器脉宽为15ms,这个喷油脉宽很不正常,怠速下喷油脉宽为2.5~6ms,进气不够,喷油过多,混合气过浓,所以车辆当然会熄火了。果然没一会儿,车辆自然熄火。在不踩加速踏板的情况下启动车辆,几次都失败了,轻踩加速踏板,发动机顺利启动,和用户反映的一样。很明显都是节气门位置传感器引起的,它在车辆怠速工况下给ECM一个几乎中等负荷的错误信号,使发动机燃烧室混合气过浓,火花塞短路,最终车辆熄火。启动时如果轻轻踩加速踏板,节气门打开后,混合气被稀释,所以也就容易启动了。

故障排除:更换节气门位置传感器后进行路试,发动机工作正常,熄火现象消失,路试加速有力,故障彻底解决。

维修总结:该案例虽然有相关节气门位置传感器的故障记录,但是单从故障码分析肯定是节气门位置传感器的问题,未免有点太武断了,而结合数据流就可以迅速准确地做出判断了。此车故障现象虽然很明显,但也只有在怠速状态下通过数据流才可以发现。而在行驶中车辆本身也还是存在问题的,但由于行驶中各项数据是不断变化的,没有标准的数据流可以相比较,自然也就很难分析出真伪了。而在怠速工况下,有标准的数据流可以供参考比较,并且在怠速下有那么明显的故障现象,所以利用怠速状态下的数据流也就很快准确地解决问题了。

八、现代途胜轿车行驶中经常出现发动机故障灯点亮现象故障的排除

故障现象:一辆2007年款2.0L途胜SUV轿车,行驶里程3.7万千米。用户反映该车最近行驶中经常出现发动机故障灯点亮现象,同时伴有怠速抖动和加速无力的现象。有时熄火后一会儿重新启动,故障现象会自动消失,但最近故障始终无法再消失。

故障诊断:首先对用户描述的故障现象进行确认,启动发动机后发动机故障灯点亮,怠速状态下发动机剧烈抖动,急加速时发动机转速上升缓慢,排气管有“突突”的响声,并伴有汽油味。使用故障诊断仪进行检测,存储故障码P0300(感知不规则的熄火)、P0304(感知4缸失火)。查阅该车的保养记录,只做过4次常规保养,定期清洗怠速阀、节气门以及更换火花塞等养护项目都没有进行。拆下火花塞,发现第4缸火花塞电极呈黑色,并有汽油和积炭黏附在电极上,看起来该火花塞是不工作的,其他3个火花塞则呈黄褐色。更换火花塞并进行基本保养后清除故障码,启动发动机后发动机故障灯熄灭,发动机抖动的幅度有所改善,但仍明显感觉有1个缸不工作,加速还是无力,加速还是无力。发动机运行没多久,故障灯再次点亮,诊断仪检测故障依旧。

联想到刚才检查第4缸火花塞的情况,现在可以判断为第4缸不工作。4缸火花塞上有汽油的痕迹,说明有燃油喷入缸内了,油路的故障基本可以排除。测试火花塞跳火情况,4个火花塞高压电强度基本一致,测量气缸压力,结果第4缸压力只有200kPa,而其他缸压力可以达到1.1MPa左右。从4缸火花塞孔向气缸内注入机油,再测量缸压可以达到700kPa,远远达不到标准要求,这说明缸内密封不良。

解体发动机,发现4缸活塞环卡死在环槽内,没有了弹性,活塞和活塞环都有几处破裂,气缸壁被严重拉伤。其他3个缸的活塞环虽然没有卡住,但活塞头部也有很多积炭。笔者分析,该起故障产生的原因不会简单是活塞环等配件的质量问题,此车行驶了不到4万千米便漏掉了2次保养(北京现代车型每5000千米需要做1次常保养),并且查阅维修记录时发现每次更换的机油都是最低规格的机油,且该车是公车,没有专人使用,再经常粗暴操作,就造成了活塞环及活塞的异常损坏。

故障排除:按照发动机大修的标准更换活塞、活塞环以及气缸套等部件,维修后故障排除。

维修总结:通过以上实例,我们可以看到虽然故障诊断仪读取的故障码相同,故障现象也基本相同,但是故障原因却不一样。关于发动机失火可以简单地理解为某缸不工作或工作不正常,总结此类故障的原因,无非是“油、电、气”。发动机控制单元(ECM)通过曲轴位置传感器检测发动机转速,如果发动机运行过程中出现某缸工作不正常的现象,发动机转速会发生波动下降,下降超过一定程度时ECM就判断为失火,然后根据凸轮轴位置传感器来判断是哪个缸失火。这种故障对车辆的影响不仅是发动机动力的下降、怠速抖动以及加速无力,失火现象发生后,无法完全燃烧的混合气会造成氧传感器和三元催化器中毒失效,排放污染增加,所以对这种故障现象极为敏感。ECM检测到失火现象时将立刻点亮故障灯,提醒车辆检修。对于这种故障,除了注意燃油品质之外,还需要驾驶员有良好的驾驶习惯和定期保养,这样才可以降低故障发生的概率,以上实例可以充分说明这一点。

九、现代新胜达SUV轿车行驶中突然有异响,出现车速上不去故障的排除

故障现象:一辆2012年款新胜达SUV轿车,行驶8万千米。车辆在行驶中突然感觉有一声异响,然后就开始出现加速时车速上不去的情况。当时由于是在高速公路上行驶,不方便立即把车停下来,驾驶员将车勉强开到了高速公路的服务区。车停下来之后重新挂D挡和R挡时,变速器没有了爬行功能,踩下加速踏板,勉强可以起步,但是车速上不去,同时还伴有变速器异响。此时发动机故障灯也已点亮。由于车辆已经不能继续行驶,于是使用专业救援用的板车将该车拖到我店。

故障诊断:首先使用现代汽车专用诊断仪HI-DS对变速器系统进行诊断,故障码为P0733(3挡传动比错误)。自动变速器控制单元TCU通过变速器输入轴转速和变速器输出轴转速识别当前变速器的挡位,当3挡啮合时,输入轴的转速值应等于输出轴转速值乘以3挡的传动比。由于3挡在这款变速器上是直接挡,传动比为1.0,当输入轴为1000r/min时,输出轴也同样为1000r/min。可是如果输入轴的转速值与输出轴转速乘以3挡的传动比不符时,并且输出轴的转速值要比标准的数值大出200r/min时,变速器控制单元(TCU)就会记录P0733故障码,同时变速器进入失效保护模式,在D挡模式下会锁止在3挡。出现这种故障的原因有自动变速器机械故障、输入轴或输出轴速度传感器故障、控制阀卡滞、电磁阀故障和变速器线束连接不良。虽然故障原因很多,但是在实际的维修中几乎以自动变速器机械故障和控制阀卡滞这两种情况居多。然后我们又检查了该车的自动变速器油,油液很黑有杂质并且伴有焦糊味。结合该车的故障现象和我们实际检查的结果,我们分析该车的故障应该是由于自动变速器内部出现3挡啮合的前进挡离合器(即UD离合器)和超速挡离合器(即OD离合器)故障或行星齿轮故障。经拆解自动变速器发现超速挡离合器已严重烧蚀,而且离合器片之间还有大量的铁渣,进一步分解发现行星齿轮组中的行星齿轮非常松旷,仔细观察发现行星齿轮与其固定轴之间的滚针轴承已经散架损坏。

故障排除:更换超速挡离合器组件和行星齿轮组件,清洗控制阀体和液压油路,并将液力变矩器拿到专业的自动变速器维修站进行清洗翻新,重新装配变速器并试车,故障排除。

维修总结:该车自动变速器的故障是由于行星齿轮中的滚针轴承损坏,滚针散落到超速挡离合器导致其烧毁。所幸的是没有损伤更多的部件,在后来的维修中又遇到了多起这样的故障,基本上都是发生在行驶了10万千米以上的新胜达越野车,虽然有个别是由于产品的质量问题引起的,但是大多数还是由于没有及时换油保养造成的。

十、现代途胜轿车出现故障码P0102故障的排除

故障现象:一辆行驶里程约14.6万千米,搭载了2.7L G6BA发动机,手自一体变速器的途胜SUV。车主反映该车发动机故障灯经常亮起,车辆行驶中偶尔会出现加速不良的故障,有时发动机还会突然熄火。发动初熄火的出现没有一定规律,在怠速停驶的情况下出现的次数多一些,正常行驶中松开加速踏板或每次等红灯的时候偶尔也会出现。发动机熄火后如果立即启动有时很难着车,只能多次启动或轻踩一下加速踏板才可以着车。

故障诊断:接车后首先使用故障诊断仪检测发动机系统,读取故障码为P0102(空气流量信号——输入低)、P0133[氧传感器响应慢(B1,S1)],如图2-2所示。查阅维修手册中对这两个故障码的说明:①发动机控制模块(PCM)根据发动机的转速、节气门的开度及怠速电磁阀的占空比,计算发动机在此状态下的空气流量值。PCM将实际的质量式空气流量传感器信号与发动机此状态下的空气流量计算值进行比较,当这两个值在相反的方向上偏差太大时,记录故障代码,经PCM检测,如果信号电压低于MAF传感器正常范围,PCM记录故障代码P0102。②PCM检测前HO2S信号频率值并与预先最小频率值相比较,当HO2S输出频率小于或等于最小频率界限时,PCM记录故障代码P0133。该车的发动机是横置V形六缸发动机,装有两个三元催化器。每个三元催化器前后各有一个氧传感器。故障码P0133中所说的B1S1是指发动机左侧的1、3、5缸共用的位于三元催化器前的氧传感器,该传感器处于发动机和防火墙之间且空间狭小,拆装麻烦。读取发动机数据流(图2-3),进气量为11.2kg/h,氧传感器电压为180~860mV(变化且频率达到每分钟15次左右),怠速控制阀占空比为19%左右变化。由这几项数据初步分析发动机工况正常。综上所述,按照先易后难的维修原则,我们对发动机进行了如下检查和维护:①检查空气滤清器发现较脏,进行了更换。检查进气系统没有发现泄漏处;②清洗了喷油器、节气门、怠速控制阀及进气道;③对空气流量传感器和氧传感器及其线路进行了检查未发现异常;④测量燃油压力,怠速及加油时,燃油系统压力测量值为350kPa左右,关闭发动机后,压力表的读数能够维持约10min以上,基本上可判断燃油系统正常。清除故障码,进行路试,该车怠速平稳,加速有力,发动机故障灯不再亮起,途中也未出现熄火现象,便将该车交付用户接走。

图2-2 读取故障码P0102和P0133

图2-3 读取发动机数据流

3天后,该车又因发动机故障灯亮起而进厂返修!询问用户得知,“该车接走之后刚开始2天使用没什么问题,第3天早上着车的时候,第一下没打着,之后轻踩加速踏板才将车打着,接着发动机故障灯就没有熄灭,重新启动发动机故障灯也不熄灭”。我们用故障诊断仪读取故障码为P0102(空气流量信号——输入低),如图2-4所示。难道是空气流量传感器坏了?为保险起见,从其他相同型号的正常车辆上调换了一个空气流量传感器,清除故障码,故障灯熄灭,将车交付用户。5天后,该车再次以同样故障返厂。难道是发动机控制单元有问题?由于该车已经维修过2次也没有彻底排除故障,所以不能再贸然更换配件。只有寄希望于通过路试中观察发动机的实时数据流,看是否可以准确地找到故障点。清除故障码后,查看发动机数据流,锁定了几个关键数据进行实时观察,分别是进气量、怠速控制阀占空比、节气门开度、节气门位置传感器电压、发动机目标转速及实际转速、活性炭罐电磁阀占空比以及氧传感器电压等。通过反复路试,终于在一次停下等红绿灯时,发动机突然熄火,但故障灯未亮起,几个关键数据也没有异常。再次读取故障码,又显示P0102。此时维修思路陷入僵局!回过头来对先期的检查诊断过程与故障码的设置条件进行分析,空气流量传感器是新换的,并在其他车辆上使用未出现此故障,其连接线路通过检查也未发现异常。故障点应该锁定在空气流量计算值上,主要是发动机的转速、节气门的开度及怠速电磁阀的占空比,分析这三项数据在故障出现时,都没有明显异常,此时假设怠速电磁阀出现偶发机械性能故障,造成实际占空比与发动机ECM控制的占空比不一致,就会使空气流量传感器信号与发动机此状态下的空气流量计算值出现相反方向上的偏差,如果空气流量传感器信号电压低于空气流量计算值正常范围,发动机就有可能会出现本例故障现象。

图2-4 故障码P0102空气流量信号——输入低

故障排除:更换怠速控制阀,进行反复路试均正常。用户将车接走半个多月,电话回访一切正常,至此,故障彻底排除。

十一、现代途胜轿车突然无怠速故障的排除

故障现象:一辆2011年款途胜2.0L轿车,手动挡,车主来电说外出过程中突然无怠速,转速太高或者太低,停在路边不敢开,考虑是以下几个问题:①怠速控制阀(电动机);②空气流量传感器或者压力开关;③节气门位置传感器;④发动机控制单元;⑤氧传感器。所带工具为一套世达工具150件、KT600故障诊断仪(带OBDⅡ接头与CAN接头)、数字式万用表一只、长短螺丝刀各一把、试灯一只,并没有带拖车绳。

故障诊断:到现场后,果然发现故障与车主描述的一样。一打就着火,但是无怠速(从转速表看到450~4000r/min游车),同时发动机故障灯不亮。用KT600分别用OBD 11与CAN接头,测试故障码均为两个,即节气门位置传感器故障、燃油修正值太高。由于怕车主自己动过什么,先删除了故障码后再着车,检测只剩下一个故障码(节气门位置传感器故障)。由于是2年不到的车,本着从简到繁的原则(只要动下手指即可),先删除学习值(即恢复出厂设置)后再着车,仍然是一样的现象。又拔了节气门位置传感器的插头(让发动机控制单元只采用空气流量传感器的数据),没想到怠速更加不稳定了。只好停机插上节气门位置传感器,再拔了进气压力/温度传感器的插头(让控制单元采用默认温度约为20℃以及只采用节气门位置传感器数据),效果与拔掉节气门位置传感器一样。拔了怠速电动机的插头,也一样的现象。这怪了!明明就是这几个东西影响的。难道是油压不稳导致的,或者是汽油质量问题。对于后一个问题,随即与车主确认,得知其在广东东莞加的油,按理说质量有保障(所有东莞油站的汽油均为粤Ⅳ即国四标准),应该不会有大问题,而且车主开了几百千米没问题,没有理由在这个时候汽油才出问题。

不行!得看看数据流。由于在外救援,没有标准数据流对比,但仍然发现几个有用数据。

①氧传感器数据不正常,急慢加速,氧传感器电压数据都为250mV左右,初步表明确实是混合气体稀。

②进气流量在9~20gm/s跳动,明显大(正常为3左右),也是混合气体稀的表现。

③节气门位置传感器电压为0.0V,控制单元确认为在怠速位置。

至此,初步锁定为两个问题之一故障:①燃油压力不稳;②怠速电动机失效。如果是燃油压力不稳,则按当时道路救援设备不足的情况下是无法直接测量的,只有先排除了怠速电动机的故障后可以推断为燃油压力问题。于是打开钥匙到ON挡,拔下怠速电动机插头,用长螺丝刀顶在怠速电动机上再插上插头,顶在耳边听,没有检测到怠速电动机动作的迹象,而正常怠速电动机在开钥匙会动作的。为了证实其确实有问题,拆下怠速电动机(连上插头),开关钥匙从OFF到ON,试了三四次,怠速电动机均无动作。问题初步找到了。但是由于没有带拖车绳来,如何把车弄回去确实有些问题。可选择的方法如下。

①拔了怠速电动机插头线,把怠速电动机调到完全封闭的位置后装回,调节节气门拉绳紧到能够1500r/min的位置,这样虽然会报故障,但是仍然可以开2挡回厂。

②用某种带密封的材料(如塑料薄膜等)把怠速电动机的进气口完全封死,然后用针扎几个小孔(先扎一个,进气不够再多扎一个,依此类推),直到怠速在约750r/min的时候不再增加小孔,不插插头,做一个临时机械式的怠速阀。

正准备用这两种方法中的一种的时候,偶然发现怠速电动机竟然可以用小螺丝刀转动开启度。于是小心地用螺丝刀转动,直到一个很小的角度。插头线没有装上,装回试车,奇迹出现了!怠速竟然能够稳定在750r/min左右。于是就这样,慢慢地把车开回厂里(离厂约20km,为客人省下了拖车费用)!

回厂后越想越不对劲,为什么2011年的中档车,自诊断系统竟然连怠速电动机故障都诊断不到,只报了一个节气门位置传感器故障?是不是KT600诊断得不够准确?带着怀疑的心理,用X431(升级到最新数据)检测,得到了以下结果。

P0506怠速控制系统转速期望值太低;P0170燃油修正值故障(BANK1,即列1);P0507怠速控制系统转速期望值太高。

原来X431的检测比KT600还更准确,或者由于途胜怠速电动机里面没有怠速电动机位置反馈信号,控制单元已经给了足够的开启与关闭信号(从最大到最小的信号),由于卡滞,怠速不稳,故而报节气门位置传感器故障。

故障排除:更换节气门后,故障再没有出现。

故障总结:①不要完全相信故障诊断仪的报告,往往要按所提示的故障码周边相关部件或者引起此类故障的所有原因一个一个查,从易到难;②每种故障诊断仪都有长处短处,每个厂如条件允许,应该备两个或者两个以上不同类型的故障诊断仪;③依据某个部件的工作原理,动动脑子,临时做些应急措施或者简单的替用设备,很多时候省去很多麻烦。