发动机起动时发动机舱异响的故障诊断排除

胡师纹 周智

【摘要】现如今，随着科学技术的不断进步，对汽车舒适性要求越来越高。其中汽车发动机异响是影响汽车整体舒适性的一个重要因素，故对汽车异响的诊断与排除是对维修技师一个重要的考验。正常的发动机转速是均匀的、运转是有轻微的、有节奏的机械振动和排气声音。当正常发动机转速发生变化时，如怠速加速、高速状况下表现为连续的声音强弱变化，转速过渡圆顺而不间断，如果发动机运转过程中出现简写且无规律的碰撞声、摩擦声和强烈的振动声等，可视为发动机异响。其中发动机的异响有许多表现形式，如“嗒、嗒、嗒”工作气门响声;“嘎、嘎、嘎”金属爆震响声;曲轴主轴承“铛、铛、铛”金属敲击响声等。下面介绍起动发动机时，发动机舱有“咔、咔、咔”响声的故障排除。

【关键词】发动机 故障诊断与排除 发动机异响 起动策略起动马达 小齿轮

一、故障现象

一辆2013款的捷豹xJ，该车在行驶了接近14000公里时因起动马达小齿轮与飞轮齿发生碰撞损坏导致起动时有“咔、咔、咔”异响，更换了马达总成和飞轮盘后再次出现相同问题，技师按指引再次更换新的起动马达总成和飞轮盘，因属于第二次出现相同问题，按要求技师未敢轻易放车故寻求支持确认故障是否排除。客户反馈问题：起动发动机时，马达有“咔、咔、咔”异响。近几日响声突然明显，车辆可正常起动和行驶，之前没有注意到声音有什么太大的异常，只是这几天声音越来越大，仪表无故障信息提示。读取故障内容及SDD指导建议：无相关DTC记录。

二、故障诊断

1、询问主修技师，在上次更换时曾检查过起动马达和飞轮盘等相关部位，没有发现异常情况，安装后试车也未见明显异常。接车检查并与主修技师一同确认，本次更换完马达和飞轮后起动时的声音与第一次更换后的声音一致。仔细听辨后发现此车起动时声音有点不纯，起动瞬间能隐约听到马达内部有轻微类似金属撞击的声响。检查起动马达安装正常无松旷，发动机外部各附件安装无异常松旷，无油液渗漏，电瓶检测结果正常，无相关维修技术指引。检查已拆下的旧件，马达小齿轮与飞轮齿端面因碰撞已损坏变形，经对比与第一次的损坏情况基本一致，两次均为起动马达内部存在机械故障。仔细查看碰撞痕迹，发现碰撞发生的初始阶段，小齿轮与飞轮齿啮合时有一提前量，打齿原因是起动时马达小齿轮与飞轮齿未准确啮合、有大约2mm的错位。

从初步收集的数据看，未发现有什么明显的异常。

三、故障排除

1、机械故障：马达或飞轮固定位置有偏移，入齿时实际正时位置偏斜不正，齿端发生碰撞。

2、控制故障：PINION控制过早或过晚介入，导致不能与飞轮准确啮合。

PINION过早或过晚介入的原因可能是：（a）线路接触不良驱动电流小，PINION实际执行滞后导致对位不准;（b）马达内部小齿轮电磁线圈故障，不能按要求准确运动;（c）ECM控制错误或启动条件紊乱，啮合正时失准。原理概要：该车使用ECO智能起停系统，起动马达为串联电磁阀起动（Tss）电机。如果发动机快速旋转（）200rpm），则TSS电机先由电磁阀通电（motor），以提高小齿轮速度，當齿圈和小齿轮的转速接近时，第二个电磁阀通电（pinion），小齿轮才会前移啮合齿圈。当发动机静止或充分缓慢旋转时（<200rpm），小齿轮先向前移动与飞轮齿圈啮合，然后TSS电机通电（motor），以重新启动发动机。排查过程与步骤如下：

（1）测量对比马达和飞轮机械定位部分没有明显差异;（2）检查起动马达相关线束各节点连接良好，没有接触不良等异常情况;（3）测量pinion和motor电阻分别为0.5Ω、0.9Ω，阻值正常。（4）连接示波器，查看pinion和motor实际工作波形;（5）分析pinion和motor波形，发现motor实际激活时刻要早于pinion，此条件起动策略pinion应提前motor才正确。检查PCM软件为最新版本，CCF状态正常。检查小齿轮制线，发现两根控制线出厂时接反（该段线束颜色在电路图上没有明确标注）。

四、故障的原因分析

原车线束2WAY CONNECTOR插头pinion和motor控制线接反，起动时小齿轮工作方式改变：低于200rpm起动时小齿轮实际是先旋转再吸合，导致齿轮与飞轮啮合时产生错位不能准确对正出现撞击，长时间使用后最终打齿损坏。ECM对马达执行元件未设监控，不会产生相关DTC。

结束语

通过这列故障的排除过程，可以看出，随着时代的发展，汽车的各功能的增加使得汽车故障产生多元化，如何正确快速的诊断给技师们提出了更高的要求。本文针对特定车型发动机起动时，发动机舱异响的故障，进行了详细的诊断排除与分析，采用SDD、万用表、VMM、游标卡尺等设备进行检测与排除，采用重新修正反接的线束插头，复位后测试将故障排除。