雪佛兰汽车机电类故障分析
2020-03-14张维俊
张维俊
(甘肃省会宁县高级职业中学,甘肃 会宁 730700)
汽车在日常驾驶中随着使用时间的持续,通常会伴随着机械故障与电器类故障混合的形式出现,与传统的理论分析单一故障 (机械类或电器类)排除存在很大的区别。本文通过2010款上海通用雪佛兰乐风1.4L轿车怠速偏高、故障指示灯常亮、怠速时车辆抖动明显、加速无力、同时车辆左近光灯不亮的实例,使用故障诊断仪X-431Pro3S+读取故障码及数据流,然后拆解发动机气门盖,分析故障产生的原因并确定故障点。最后更换发动机气门盖衬垫、火花塞,完成机械类故障维修;查阅车辆维修手册,分析电路原理并利用数字万用表进行检测,完成电器类故障维修。
1 故障现象
一辆2010款上海通用雪佛兰乐风1.4L轿车,发动机型号:L95,整车型号:SGM7145MTA,已行驶11万公里。接车后起动发动机,车辆抖动明显,怠速转速在1000r/min以上,同时尝试打开车辆前照灯开关,左前近光灯不亮,右前近光/远光均工作正常,且发动机故障灯常亮。尝试挂入1、2、3、4、5挡位路试,车辆动力输出不足,在加速、换挡过程中存在明显抖动。
2 故障诊断
2.1 故障诊断--静态
读取静态时的故障码:①接通点火开关,用X-431Pro3S+读取发动机控制模块故障码,具体操作菜单路径为:X-431Pro3S+→传统诊断→中国雪佛兰→中国雪佛兰(V50.35)→手动选择→雪佛兰 (Chevrolet)→2010→乐风→DdlphiMR140→手动→无TID→ECM (发动机控制模块)→读取故障码(以下简称DTC)。DTC:P0342——进气凸轮轴位置传感器回路低电压:P0128——发动机冷却液温度低于调温器调节温度:P0301——检测到气缸1不点火,如图1所示。清除DTC,再次读取DTC,DTC重现。
图1 故障码及车辆信息
2.2 故障诊断——数据流读取
对与DTC相关的发动机转速、当前缺火气缸1缺2项数据进行读取。起动发动机,用汽车故障诊断仪X-431Pro3S+ECM (发动机控制模块)读取发动机数据流,具体操作同静态菜单路径一样,数据流见图2,证明气缸1点火系统出现故障可能导致发动机动力输出不足、发动机怠速偏高。
图2 故障数据流
2.3 故障诊断——机械检查
1)打开发动机舱盖,检查发动机实际运行工况。蓄电池接线柱、各个传感器、执行器、发动机控制单元线束连接器无松脱现象,安装良好,但发动机气门盖处有明显漏油(机油)现象,且与气缸盖结合处使用密封胶进行密封缺少衬垫密封。针对以上问题,根据发动机构造 (图3),笔者拆卸发动机气门盖进一步检查,具体拆卸步骤如下:①断开点火开关和蓄电池负极接线柱;②拆卸发动机罩盖螺栓;③拆卸发动机罩;④从气门罩盖断开通气管;⑤从气门罩盖断开曲轴箱风管;⑥断开凸轮轴位置 (CMP)连接器;⑦从火花塞上断开点火高压线;⑧拆卸气门盖螺栓;⑨拆卸气门盖和衬垫。
图3 发动机结构图
2)通过拆卸气门盖发现:①气门盖衬垫损坏用密封胶代替,且密封胶已经腐蚀,无法起到密封效能 (图4);②气门盖无变形、损坏现象;③4个缸火花塞积碳严重,且1、2缸火花塞浸油 (机油)如图5所示,已无法正常使用。
图4 发动机气门室罩盖垫片密封胶
图5 火花塞浸油
2.4 故障诊断——机械检查与修复
1)检查4个缸点火系统工作性能
接通蓄电池负极接线柱并在发动机1、2缸高压线上安装新火花塞,尝试起动发动机观察1、2缸火花塞跳火性能,标准状态:跳火呈蓝色,实际状态:蓝色。证明1、2缸高压线及点火线圈工作正常,故障的原因可能是气门盖衬垫损坏,燃烧室进入机油使火花塞不跳火,导致1、2缸无法工作。
2)更换气门盖衬垫及火花塞
更换气门盖衬垫及火花塞后,按维修手册规定的顺序及力矩对气门盖相关附件进行安装和紧固。
3)DTC清除与数据流重新读取
起动车辆,使用X-431Pro3S+按相同路径进入清除DTC,显示清除成功。再次读取DTC,显示车辆无DTC。读取发动机转速、当前缺火气缸1的数据为:发动机转速:781r/min,当前缺火气缸1∶0。通过数据流证明发动机工作状态正常,机械类故障彻底排除。
3 电路分析
当点火开关置于START挡车辆起动后,发动机控制单元检测到发动机运行信号时开始向近光灯继电器85号端子提供B+电压,驾驶员打开近光灯开关,近光灯控制电路形成回路使近光灯继电器开关吸合,左、右近光灯开始工作。
当发动机熄灭,发动机控制单元停止向近光灯继电器85号端子提供B+电压。因控制线路电压降为0无法形成回路,近光灯继电器开关无法吸合,这时驾驶员即使打开近光灯开关,近光灯仍停止工作。具体电路图见图6。
1)近光灯低电平电路:①前照灯/左-3端子→搭铁(G104);②前照灯/右-3端子→搭铁 (G102)。
2)近光灯控制电路:发动机控制模块→发动机控制模块1/15A-在仪表板熔断丝盒 (以下简称:F6)→近光继电器-85号端子→近光继电器-86号端子→前照灯开关总成-5号端子→前照灯开关总成-6号端子→前雾灯开关总成-2号端子→前雾灯开关总成-3号端子→前照灯开关总成-7号端子→搭铁 (G202)。
图6 灯光控制电路
3)近光灯电源电路:B+→前照灯熔断丝/15A-在发动机舱熔断丝盒 (以下简称:F3)→近光继电器-30号端子→近光继电器-87号端子→①左侧近光熔断丝/10A-在发动机舱熔断丝盒 (以下简称:F5)→前照灯/左-1端子→前照灯/左-3端子→搭铁 (G104);②右侧近光熔断丝/10A-在发动机舱熔断丝盒 (以下简称:F6)→前照灯/右-1端子→前照灯/右-3端子→搭铁 (G102)。
4 故障分析
根据电路分析,结合雪佛兰乐风控制原理,前照灯/左-近光灯不亮的故障点有:①前照灯/左-近光灯低电平线;②F5;③F5→前照灯/左-1号端子或F5→前照灯近光继电器-87号端子之间的线路短路/断路,排除控制电路与组合开关损坏可能 (因前照灯/右-近光灯、远光灯均能正常工作)。
5 故障排除
1)测试前照灯/左-近光灯低电平电路 将点火开关置于OFF位置。用数字万用表直流电压档测试前照灯/左-3端子→搭铁之间的电压,标准值:0V,实际测量为:0V,测试结果正常证明前照灯/左-近光灯低电平电路工作正常。
2)测试F5输出、输入电路 将点火开关置于ON→START(启动)位置,起动车辆。用数字万用表直流电压档测试F5-输入端子→搭铁/F5-输出端子→搭铁的电压,标准值:B+,实际测量为:B+,测试结果正常,证明F5及F5→前照灯近光继电器 -87号端子之间的线路工作正常。
3)测试F5→前照灯/左-1号端子之间线路 将点火开关置于ON→START(启动)位置,起动车辆。断开前照灯/左的连接器,用数字万用表直流电压档测试前照灯/左-1号端子搭铁电压,标准值:B+,实际测量为:0V,测试结果异常,证明前照灯/左无电压输入,导致无法正常工作。
通过前3步测试,F5-输出端子电压为B+,前照灯/左-1号端子电压为0V。依据一条线路两点之间电压差值,判断F5→前照灯/左-1号端子之间线路存在断路,更换线束后起动车辆,打开近光灯开关,左/右近光灯均正常工作。然后拨动远光灯开关,左/右远光灯也可正常工作。至此,机械类与电器类故障完全排除。
6 总结
因该车出厂时间久,行驶里程长,虽以机械故障为主,但夹杂电器类故障。机械类故障要遵循:DTC+车辆实际运行工况+标准工艺拆装来完成。电器类故障在没有故障码提示的情况应按照:电路分析+原件测试+标准数据比对来实现突破。