上汽通用别克新GL8发动机故障灯点亮
2016-07-25陈文林
文:陈文林
上汽通用别克新GL8发动机故障灯点亮
文:陈文林
SIDI 高压喷油器、开启电压
故障现象:一辆2014年款上汽通用别克新GL8商务车,搭载型号为LFW的3.0 L V形6缸双顶置凸轮轴、燃油直接喷射SIDI发动机及型号为6T50的6挡速自动变速器,行驶里程为5万km。用户反映该车起动后发动机抖动,故障指示灯开始是闪烁,后来就一直点亮。
图1 存储的故障码
图2 发动机数据中的不点火数据
检查分析:维修人员首先验证车辆故障现象,起动发动机确有较明显抖动现象,发动机故障指示灯点亮。于是用专用故障诊断仪GDS2进行检测,有1个当前故障码P0300 00——检测到发动机不点火(图1)。也就是发动机某一缸可能存在缺火、工作不良的故障。
维修人员用GDS2进一步检测发动机数据中的不点火数据(图2),发现其中第4缸的缺火计数不正常。4缸当前的缺火计数为130,而其他缸计数是正常的0;4缸缺火历史计数达到1 140,而其他缸历史计数同样是正常的0。说明故障出在4缸,而且是比较明显和严重的。据此将4缸的火花塞、高压线圈与其他缸对调,但故障依旧出在4缸,对4缸的火花塞进行跳火测试及缸压测量,并与其他缸进行对比,结果都一样,是正常的。维修人员怀疑是积炭过多导致的问题,于是进行燃油系统及进气道的清洗,但清洗过后故障依旧。
图3 高压燃油泵控制电路图
图4 测量喷油器控制线路电压
根据以上检查分析,点火、进气及机械方面故障可能性可以基本排除,于是维修人员进行喷油器的相关检查。首先查看4缸喷油器和高压燃油泵控制线路(图3),先对其控制线的控制电压进行测量。因为其他缸工作是正常的,为了直观地了解4缸是否正常,将4缸与2缸测量数值对比。在车辆起动且未断开线束插头的状态下,用万用表在X109插接器的8号、9号端子测得2缸4902号及4缸4904好号喷油器控制线路电压分别是9.02 V和9.08 V(图4),数值有轻微差别,无明显异常。然后进一步对4缸4904号及4804号喷油器控制线路进行测量,也没发现断路、短路和接触不良等异常。
似乎控制线路并没有异常,接下来对喷油器进行检查。维修人员先拆除上进气歧管,并拆检喷油器,并未发现异常,于是对调2缸与4缸的喷油器,装好后再次试车,但结果4缸仍然缺火。以上的针对性检查:点火、进气、机械、线路和电路控制都没有发现问题,这令维修人员一时之间有些迷茫。
梳理思路后,维修人员认为前面使用万用表所测的控制电压9.02 V不一定完全能说明控制线路没有问题。由于此车配备是燃油直接喷射系统,不能通过拆出喷油器进行通电测试,来查看实际的喷射情况,因此重点还是检查喷油器的电路控制。
图5 4缸喷油器控制线路波形
图6 2缸的喷油器开启电压可达60 V
于是维修人员恢复好车辆,然后在X109插接器的8号、9号端子处用示波器测量2缸及4缸的喷油器控制线路的控制电压波形。将示波器设好电压幅值单格为20 V,时基为100 μs,最后测出4缸喷油器控制线路波形如图5所示。对比2缸与4缸的喷油器控制线路波形,我们可发现明显的不同:正常2缸的喷油器开启电压可达60 V(图6),而维持开启的电压为一定占空比的14 V电压,但是4缸喷油器开启电压不到20 V,这是不足以打开高压喷油器阀门的,最终导致不能有效喷油,出现发动机缺火故障。
图7 高压喷油器
是什么原因导致4缸的高压喷油器开启电压不能达到60 V,而只有不到20 V?根据电路图可知,喷油器的控制电压是由发动机控制单元ECM控制输出的,而前面对相关控制线路的测量结果是完全正常的,因此导致开启电压不足(只有20 V左右)的原因只能是ECM本身存在故障了。
故障排除:更换发动机控制单元ECM,发动机抖动及故障灯点亮故障完全排除。
回顾总结:此车配备的是燃油直接喷射SIDI系统,由于喷油器(图7)位于燃烧室中,直接喷油需要很高的燃油压力,燃油压力必须高于压缩压力,需要一个高压燃油泵。为了达到高的燃油压力,喷油器开启还需要更大的电压。发动机控制单元向每一个高压喷油器提供单独的高电压控制电路,以60 V以上电压控制每个喷油器。发动机控制单元通过向控制电路提供搭铁,使每个喷油器通电。发动机控制单元通过一个增压电容器使喷油器开启电压达到60 V以上,电容器通过喷油器放电,允许初始喷油器打开,之后喷油器在常规蓄电池电压下保持开启。而此车故障就是由于发动机控制单元不能提供60 V电压所致。
此故障案例的排除过程走了弯路,当然这受限于我们对检测工具的选用,万用表只能测出最后综合电压9.02 V,但不足以表现整个过程,所以选用行之有效的工具将有助于故障的排除。
陈文林,本刊签约作者,现任深圳市标远汽车维修有限公司技术总监,精通别克车型维修,在技术总监及内训师岗位上有着多年工作经验,参加过上汽通用各车型技术培训,现已通过上汽通用认证的金级技师及汽车维修职业资格认证的高级技师,并获得上汽通用汽车有限公司2012年度的“维修技术银奖”及2013年度、2014年度两次“维修技术金奖”。长期在汽车维修类期刊上发表技术性文章。