2011年路虎发现4启动困难

沧州/赵鼎明

2011年路虎发现4启动困难

沧州/赵鼎明

车型：配置5.0L发动机（508PN）。

行驶里程：84549km。

故障现象：用户反映做完保养后，第二天早晨发动机启动困难，加速不良。回到保养店中，维修人员检查发现，故障如用户所述。使用诊断仪进行检测，发现有故障码“燃油油轨/系统压力过低”。测量低压燃油压力为400kPa，低于450kPa的标准。给车辆低压直接接上吊瓶，调整压力在500kPa，故障依旧。拔下高压燃油泵燃油计量阀的插头，着车后测量电压，为0，不正常。诊断仪读取故障码，还是“燃油油轨/系统压力过低”的故障码，没有计量阀的故障码。因用户强调做完保养后出现的问题，要求查出故障原因再考虑是否维修，配件部门强调配件一旦订货就不能退，维修人员不能确定故障部件，没办法把车辆转到总厂检测。

故障诊断：使用诊断仪SDD进行检测，发动机系统故障码有4个（如图1所示），分别为：①燃油油轨/系统压力过低；②燃油泵A控制电路/断路；③“喷射泵燃油计量控制B；④喷射泵燃油计量控制A。其中第2、第3和第4条故障码是在分厂检测时人为造成的，可以删除。只有第1条是当前的存在且不能删除。

图1 故障码

首先了解此车高压燃油供给和控制系统的工作原理。此系统包括：①低压和高压管路；②两个高压燃油泵；③两个燃油油轨和一个连通管道；④一个高压压力传感器；⑤8个喷油器。来自燃油箱的低压燃油经过高压燃油泵加压，并通过燃油油轨和连通管道提供给喷油器。发动机控制单元控制喷油器和高压燃油泵，将所需的燃油喷射到燃烧室中。

两个高压燃油泵是完全相同的机械传动泵，安装在发电机背后的油底壳体的右侧，前高压燃油泵标识为1号泵，后高压燃油泵标识为2号泵。辅助凸轮轴由曲轴通过辅助传动链条以发动机的速度驱动高压燃油泵。辅助凸轮轴有正时要求，以使油泵供油冲程与曲轴位置匹配。

图2 高压燃油泵示意图

高压燃油泵工作原理示意图（如图2所示）。减震室吸收压力脉冲，燃油计量阀调节高压燃油泵的输出压力。燃油计量阀是一个由发动机控制单元控制的常开电磁阀。在柱塞的进油冲程中，计量阀断电打开，低压油进入泵室，在柱塞向上运动加压时，计量阀通电关闭，迫使泵室燃油通过单向阀进入高压管路。通过改变计量阀的关闭点，改变燃油输出量，从而决定系统高压端的压力。单向阀可阻止高压燃油在柱塞进油冲程时进入泵室。减压阀可防止系统压力过高，当压力高于20000kPa时，减压阀打开并将燃油返回柱塞的进油端。

根据工作原理，造成第1条故障码的原因有：①高压燃油泵故障；②高压传感器故障；③高压燃油泵驱动轴故障；④高压燃油泵正时故障；⑤管路存在堵塞或泄漏；⑥发动机控制模块故障；⑦线路故障等。

按照建议中的引导（如图3所示），对两个高压燃油泵进行测试，测试结果为高压燃油泵正常。维修人员认为两个高压燃油泵不可能同时损坏，所以排除了高压燃油泵故障的可能。

排空高压管路中的燃油，在低压燃油管路装上吊瓶，逐渐增加燃油系统中的压力，在数据流中的高压压力逐渐升高并且低压压力接近，初步排除了高压压力传感器的故障。

图3 高压燃油泵测试

排空机油，拆下一个高压燃油泵，转动曲轴，发现高压燃油泵驱动凸轮轴转动有力，排除了高压燃油泵驱动轴断裂的故障。

如果驱动轴的正时错误，会造成柱塞在进油冲程中，计量阀通电关闭，低压油不能进入泵室，在柱塞向上运动加压时，计量阀断电打开，燃油不能被压缩。所以正时非常重要，因此使用正时专用工具检查高压燃油泵正时（如图4所示）。在发动机下部与变速器连接处拆下曲轴位置传感器，顺时针旋转曲轴，在信号盘长方形缺口的位置，安装上曲轴正时专用工具303-1447。拆下真空泵，安装高压燃油泵凸轮轴正时对齐专用工具JLR-303-1613，检查高压燃油泵正时，结果正时正确。

检查管路没有堵塞的地方。当计量阀断路时也有故障码，因此电路正常。

问题出在哪里？没办法，还是对数据流进行研究，获得故障线索。选取了低压系统的4个数据（如图5所示），其数据流的描述为：①燃油泵占空比：显示了低压燃油泵的占空百分比；②燃油泵监测器占空因数：发动机控制模块向燃油泵驱动模块发出命令，操作燃油泵运行以便在燃油油轨中实现所需的压力。以%的形式显示针对燃油泵测得的占空比。此信号与空气流量传感器信号结合计算燃油喷射持续时间；③燃油油轨压力——低范围传感器：燃油低压侧压力传感器持续地监测高压燃油泵的供油线路中的燃油压力，此值供发动机控制模块用于计算所需的低压燃油泵占空比，其电压信号与压力成正比；④燃油泵控制B（低压）——期望结果：低压燃油泵向高压燃油泵的供油管供应燃油，显示发动机控制模块要求的燃油泵产生的压力值，以kPa为单位，此信号与质量空气流量传感器信号结合起来用于计算燃油喷射持续期。

图4 专用工具检查正时

测量故障车，以上低压信号正常，排除了低压系统故障。

图5 低压数据流

图6 正常车高压系统数据流

图7 故障车高压系统数据流

选取了高压系统的5个数据（如图6所示），其数据流的描述为 ：①高压燃油泵控制：如果该值设置为“打开”则表示高压燃油泵状态为激活状态，也就是工作状态。②高压燃油供油泵持续时间（PCM)：显示了高压燃油供油泵持续工作时间，此信号与空气流量传感器结合起来，用于计算燃油喷射持续期。正常范围在15～35°之间，角度越大燃油输出量越大。③燃油油轨压力高范围传感器：显示了高压范围传感器处的燃油油轨压力。④燃油油轨压力：持续地监测燃油油轨中的燃油压力，利用此信息来要求燃油泵驱动模块操作燃油泵以提供特定的燃油流量。⑤燃油油轨压力传感器——高范围传感器：显示燃油油轨高压压力传感器的电压。是一个压力式电阻型传感器，其中包含一个执行隔膜，隔膜偏转为发动机控制模块提供了与燃油油轨中的燃油压力成正比的信号电压。传感器持续监测为喷油器供油的燃油供油管中的燃油压力。压力随发动机负荷和燃油泵压力调节而变化。

读取故障车的高压数据流，发现数据全部错误（如图7所示），高压压力传感器的电压太低，与之对应的高压燃油压力也太低，并且与低压压力相近，而高压燃油供油泵持续时间（PCM）为97.416°，达到了最大值，说明高压燃油泵按照发动机控制单元的要求全负荷工作，但压力还是低，所以判断高压燃油泵故障。

故障排除：确定高压燃油泵故障后，与用户进行了充分的沟通，经用户同意后更换两个高压燃油泵（如图8所示），故障排除。

图8 高压燃油泵故障件

故障总结：此车启动困难的原因是两个高压燃油泵同时损坏，油轨内高压压力低，造成发动机启动困难，加速不良。高压燃油泵可能不是在同一时间内同时损坏的，可能先坏了一个，另一个正常工作，用户察觉不到，第二个坏了，才有了明显的故障现象。由于按照建议中的引导对高压燃油泵进行检测，结果显示正常，造成了误判。维修中，要会对数据流进行分析判断。