福田486发动机热车起动困难

江苏省国家保密工作局 胡远仙

福田486发动机热车起动困难

江苏省国家保密工作局 胡远仙

故障现象 近段时间在南京地区，发现多辆装配486发动机的福田风景车及蒙派克车出现了没有规律的热车起动困难问题，这些车在故障出现时往往需要进行多次起动才能起动着机，且起动时间均较长。

故障诊断 由于该故障不是发生在一辆车上，多辆车都出现了相同的故障现象，因此分析认为该故障应该是此类车型的通病。对出现上述故障的车辆读取故障代码，没有故障代码存储；在起动着机的状态下检测燃油压力，燃油压力约为350 kPa，加速时燃油压力可以达到400 kPa左右，将发动机熄火后燃油压力可以保持在300 kPa左右，这说明燃油压力正常；测量气缸压力，各缸气缸压力均在1 000 kPa～1 100 kPa，且各缸气缸压力的差值较小，属于正常范围；检查曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的安装间隙，均在0.2 mm～0.4 mm，正常；检查可变正时电子调节阀（OCV），运行自如无卡滞，正常。根据上述检测结果可知，出现上述故障的车辆发动机机械部分是正常的。考虑到造成热车起动困难的故障和温度有关，也有可能和起动时的转速信号有关系，因此决定检查发动机冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。检测发动机冷却液温度传感器，其阻值变化正常，温度上升，阻值下降，未出现异常和偏差；在热车起动困难故障发生的同时，用故障检测仪读取发动机系统的动态数据流，发现转速信号有瞬间丢失的情况。福田486发动机的凸轮轴位置传感器采用霍尔式，曲轴位置传感器采用磁感式。分析认为当曲轴位置传感器受到温度或磁场的干扰时便有可能出现信号中断的情况，此时ECU会利用凸轮轴位置传感器的信号加以替代，一般情况下，ECU通过曲轴位置传感器只需1个～2个工作周期就可捕获转速信号，而ECU通过凸轮轴位置传感器则必须经过3个～4个工作周期才可以捕获到转速信号，在曲轴位置传感器出现故障利用凸轮轴位置传感器替代的情况下，ECU捕获转速信号会出现延迟，这样ECU在输出点火信号时也会出现延迟，从而导致发动机虽然可以起动和运行，但会出现起动困难或起动时间长的故障现象，并会使车辆的各项性能下降。按照上述分析，仔细检查曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号传输线路，发现均是采用双绞线传输模式，且其周围有三元催化转化器、点火线圈及分缸线。笔者认为，双绞线传输模式虽然具有抗干扰性的优点，但缺点是受到周围环境温度和布置角度的影响后会降低信号传输效率，甚至造成信号丢失。由于该款发动机的三元催化转化器距离信号传输线路及传感器本身较近，会使得信号传输线路及传感器本身的环境温度升高。除此之外，点火线圈及分缸线也会对曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器的信号产生电磁干扰。

故障排除 根据上述分析，笔者对出现上述热车起动困难故障的车辆采用了以下两种修理方案。一是对曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的间隙进行调整，并用专用的线束导管对曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的线束进行包装加护（图1），以减少温度及磁场对转速信号的干扰；二是用专用线束及线束导管改变曲轴位置传感器线束和凸轮轴位置传感器线束的走向（图2），缩短信号传输距离，彻底去除干扰。在与客户耐心沟通后，用4辆有上述故障现象的车辆分别做了2个不同方法修理的尝试。其中2辆车采用第1种修理方法，维修后经多次电话回访，客户反馈的信息是热车起动困难的故障有明显好转，但是起动时间还是较长。另外2辆车采用了第2种修理方法，维修后电话跟踪1个多月，客户反映热车起动困难机起动时间长的故障未再出现。由此可见，第2种维修方案是有效的。

图1 用专用线束导管对线束进行包装加护

图2 改变线束的走向

故障总结 建议整车厂家在制造过程中采用专用抗阻尼线束及专用线束导管改变曲轴位置传感器线束和凸轮轴位置传感器线束的走向，避开传感器信号在传输过程中受到温度及磁场的干扰，使ECU能够准确地采集到曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的同步信号，以便发动机能够顺利起动。在售后维修中，因受操作位置及空间的限制，解决上述问题还是比较困难的。

2017-03-27）