上海通用别克君威起动困难故障.doc

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上海通用别克君威起动困难故障的检修与排除

单位名称:深圳标域汽车销售服务有限公司
申报工种：汽车维修工
申报等级：技师
论文作者: 石忠
指导教师: 刘汉军 高级技师
联系电话: [phone]
单位地址:宝安区宝民一路187号
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上海通用别克君威起动困难故障的检修与排除

单位名称:深圳标域汽车销售服务有限公司
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邮政编码: 518101

上报时间：2007年10月6日

上海通用别克君威发动机起动困难故障的检修与排除

申报工种：汽车维修工

申报等级：技师

目 录

内容摘要 第4页
关 键 词 第4页
前 言 第4页
正文内容 第4页
一、故障现象 第4页
二、故障检测过程 第4页
三、曲轴位置传感器的控制过程 第5页
四、故障排除 第7页
五、总结 第7页
结束语 第8页
参考文献 第8页

上海通用别克君威发动机起动困难故障的检修与排除

摘要
本文通过对上海通用别克君威LB8 V6发动机曲轴位置传感器出现的故障的诊断和原因分析，结合实际的维修过程并最后排除故障，使本人对该系统的结构、功能等有了更深入的了解和认识。本文对排除发动机曲轴位置传感器及其相关的故障检修，有一定的实际借鉴作用。
关键词：不能起动 检测 曲轴位置传感器

前言
曲轴位置传感器在电控发动机中作用相当重要，它能把发动机实时的曲轴转角和转速信息转化为ECU能够识别的信号，传输给ECU，使ECU精确控制点火、喷油和发动机运转。所以深入了解此类传感器构造和原理尤为重要。
本人结合维修一辆别克君威LB8发动机的实际工作，在诊断发动机不能顺利起动故障过程中，深入了解曲轴位置传感器的结构和工作原理，在理论指导下做了深入的分析和诊断，最终排除了故障。

正文

一、故障现象：
1．有一辆2003年生产的别克君威轿车，搭载了2.5L发动机，配备4T65E变速器，行驶了61012km，现出现不能起动故障，我承修了此车。接到此车后，我向客户了解此车的维修历史和故障出现前段时间的征兆，此车平时也在维修站做维修保养，偶尔有些小故障或自己解决，或去朋友的维修厂做，但都没有做过较大的维修项目。前段时间在用车时，如停车时间较长（约2~3小时以上），就出现起动时间较长的现象，但经过几次尝试起动，都能打着车，在早晨冷车时好象故障也不太明显，但也要打上1~2次马达才能起动。车辆在行驶过程中，偶尔能感觉到发冲的现象，但不是经常出现。今天车辆停了3、4个小时后，再也不能发动，于是拖来维修站。
2．初步了解了该车的情况后，我在起动前首先打开点火钥匙，观察仪表上的各种警告灯，仪表经过3秒钟自检后，大多自动熄灭，只剩下发动机故障灯、安全带警告灯和驻车制动灯，把点火钥匙拧到起动位置，起动机迅速响应，发动机转动正常，但无着车的迹象，连续起动3~4次（每次5、6秒左右），仍无着车迹象。在蓄电池上搭上起动充电机电源，将点火开关保持在起动位置，使起动机长时间处于工作状态，并同时踩下加速踏板，大约20s后发动机才能勉强起动，但是运转仍不平稳。针对这样的现象，理应首先做一个全面的检查。
二、故障检测过程
1．首先做一个常规检测
（1）检查燃油压力。连接上燃油压力表，打开点火开关后汽油泵开始工作，2s后燃油压力表指示值上升到290Kpa，保压15min后油压指示值为288 Kpa，下降幅度在允许范围内。将点火开关保持在起动位置，使起动机长时间工作以强制起动发动机，观察发动机怠速时油压值为295Kpa，将油压调节器的真空管拔掉，油压上升为320Kpa，符合油压值为284Kpa～325Kpa的范围。从以上检查分析燃油系统在各工况下的压力值正常，所以燃油系统存在的可能性不大。
（2）对点火系统进行检查。测量点火控制模块ICM的点火正电压插脚（粉红线），有12V电压，测量黑色线，接地正常，接插针脚无变形氧化，进行跳火试验，每一缸的火花塞均能产生高强度的蓝色火花，这说明点火系统存在故障的可能性也不大。
2．使用专用的故障诊断检测仪TECH2对发动机进行检测
按照该车的VIN码选择生产年款和发动机代码后进入动力控制模块PCM，结果TECH2与PCM之间无法通讯，TECH2显示“检查诊断仪与控制模块的连接状况”。于是首先检查发动机舱内的保险盒，找到动力系统控制模块的保险丝，经检查未熔断，插脚无氧化和变形，用万用表检测，有12V电压，用测试灯检查保险丝的输入和输出，显示正常。又检查仪表台右侧的保险盒内动力系统控制模块的保险丝，未发现异常，用诊断仪TECH2分别测试底盘系统和车身系统，都能显示数据清单和储存的故障码状况，于是怀疑是PCM的插脚处有故障或是数据线有异常。拆开空气滤清器总成可以看到PCM，拔下PCM上的C1和C2插头，检查后没有发现断线或被异物损伤的迹象，又检查PCM的主要搭铁线的连接点G107和G113处，并无生锈和松动的现象。于是清洁了C1和C2插头后，又把它连接到PCM上，再次用TECH2检测PCM，此时TECH2能进入PCM，但是没有故障码存储。尝试再次起动发动机，依然没有着车迹象。
根据故障现象和经验判断，该车的故障与怠速电机故障，节气阀脏污，或混合气过稀等原因引起的故障现象相似。经检查节流阀也没有故障。
既然燃油系统和点火系统都没有问题，TECH2检测又无故障码，那么是什么原因导致发动机起动困难呢？经分析认为，既然强制起动后发动机能工作，那么故障点应该在产生发动机起动时所需信号的几个传感器上。如果某些传感器只是在发动机起动的过程中起作用，而在起动之后就不再参与工作或者这一些传感器传递给PCM的信号只是作为一个参考信号，不再是必需的运行信号，那么起这种作用的传感器出现问题时就有可能导致该车的故障现象。因为是冷热车均会出现故障，因此初步排除水温传感器等五个传感器，而将检查重点放在曲轴位置传感器上。
三、别克君威LB8 V6发动机曲轴位置传感器的控制过程
在检查曲轴位置传感器之前，有必要了解该车的曲轴位置传感器的控制过程。其线路连接如图1所示。

图1 曲轴位置传感器连接示意图
该车发动机有24X和7X两个曲轴位置传感器，24X曲轴位置传感器是一个三导线型霍尔传感器，位于发动机右侧、曲轴端部的缓振平衡器的后面，它通过曲轴带轮上的齿环采集曲轴的转角信号，并传递到动力系统控制模块，使发动机低速运转（发动机在1600r/min以下）时，精确控制发动机点火正时。7X传感器是一个双导线型磁电式传感器，一根为其信号线，导线颜色为黄色，另一根是信号接地线，导线颜色为黑色，它位于发动机机体后下方，排气歧管的下部。由于这两个传感器分别给不同的模块提供曲轴转角和转速信号，所以要先了解各自的控制方式。
1．7X传感器。7X位置传感器是一个很接近曲轴的效应开关，间断环是铸在曲轴上的一个特殊轮，有7个加工的切槽，其中6个以60°均匀分布，第一个切槽距离前一个槽为10°，其结构如图2所示。

图2 7X位置传感器结构示意图
当间断环与曲轴一起旋转时，切槽改变磁场，导致7X传感器产生脉冲电压，点火控制模块接收了同步脉冲后向PCM提供3X参考信号（3X信号电压是在发动机运转曲轴位置传感器的同步脉冲被接收时，点火控制模块将7X曲轴位置传感器脉冲除以2得到参考），点火控制模块用7X开关信号作为曲轴位置的指示，点火控制模块必须使用7X信号准确的控制点火线圈。当发动机转速超过1600±150转/分，PCM采用3X参考信号计算发动机转速和曲轴位置，还利用这些信号来触发喷油脉冲。
2．24X传感器。曲轴带轮的齿环上有24个均匀分布的缺口，如图3所示。

图3 24X曲轴位置传感器曲轴带轮的齿环
当曲轴转动时，24X曲轴位置传感器向PCM提供曲轴的位置，PCM将24X曲轴位置传感器传轮来的信号与7X曲轴位置传感器以及由7X曲轴位置传感器计算得出的3X曲轴位置信号进行比较后，由PCM确定正确的喷油时刻、喷油脉宽以及点火时刻。如果24X曲轴位置传感器采集到错误的曲轴转角信号，PCM就不能发出正确的控制信号，从而造成起动困难。此时PCM会利用3X参考信号电路控制喷油和点火，发动机将继续起动并仅采用3X参考信号和凸轮轴信号运行。
24X曲轴位置传感器在曲轴转一圈的时间内能够产生24个信号脉冲，因此被用于精确控制点火和喷油，在发动机起动过程中以及发动机转速低于1600r/min的转速范围内起作用，而在转速高于1600r/min时则不再参与工作。
在发动机转速高1600r/min时，由7X曲轴位置传感器产生的信号通过点火控制模块ICM计算，得出的3X曲轴位置信号脉冲提供PCM用于控制喷油和点火，3X曲轴传感器脉冲信号在发动机转速为1200～10000r/min的范围内起作用。7X曲轴位置传感器是发动机的关键部件，如果该传感器损坏，发动机将不能起动。
根据上面的分析控制过程可以看出，24X曲轴位置传感器只在发动机起动过程中和低转速区域内起作用，而7X曲轴位置传感器才是PCM控制喷油和点火的重要传感器。分析后认为该车的故障点应该在起动过程中及发动机处于低速区域范围内用到的一个曲轴位置传感器上，即24X曲轴位置传感器。在蓄电池上搭上起动充电机电源，长时间给起动机通电使发动机自行运转，并使发动机转速上升至7X曲轴位置传感器开始参与工作的转速。7X曲轴位置传感器参与工作后，PCM根据此信号对24X曲轴位置传感器的错误信号进行必要的修正，以更加精确的控制喷油和点火，所以在发动机起动后能够运转。
根据上面的分析，我使用TECH2进入PCM进行曲轴位置偏差学习，当检测到24X曲轴位置传感器时，TECH2显示“24X曲轴位置传感器存有错误信号”，这应该是故障点。于是检查24X曲轴位置传感器的线路，拔下接插件，打开点火钥匙，根据线路图用万用表检测红色和黑色线之间的电压，显示12V，测量绿色线至PCM插脚之间的电阻，显示正常，与接地无穷大。既然线路无故障，那么问题应该在传感器了。拆下曲轴带轮查看24X曲轴位置传感器，发现上面有大量的油污，而曲轴带轮的橡胶减振层已经老化变形，曲轴带轮上的齿环也有部分变形的现象，这会导致24X曲轴位置传感器传送给PCM错误的曲轴位置信号，从而导致起动困难的故障。
四、故障排除
清洁24X曲轴位置传感器，更换新的曲轴带轮，并进行曲轴位置偏差学习后，发动机可以顺利起动，故障排除。
五、总结
从排除本车的故障现象来看，虽然PCM未能检测到故障，传感器本身也无故障，但是传感器检测信号的发生器产生故障时，其故障现象也就类似于传感器故障，这样的故障比较隐蔽，排除起来也就有一定复杂性，难免会走上一段弯路，但只要掌握它的控制原理，深入分析其原因，也就一定能排除故障。果然过后没几天，我又遇到一个类似故障，一台别克LW9 V6发动机，此车行走几天发动机故障灯就会亮，显示故障码为P0336，含义为“曲轴位置CKP传感器电路”。此车在其它维修站已维修多次，更换了曲轴位置传感器，发动机线束、PCM等等，均未能解决。我认真分析了故障原因后，拆下曲轴带轮，仔细对比后发现，此曲轴带轮比正常曲轴带轮的齿要高出0.5cm，此现象引起24X曲轴位置传感器拾起的信号会变形，导致PCM接收信号不准确。询问司机得知在亮故障灯的前段时间曾在外地修过，有没有更换曲轴带轮他也不清楚。征得同意后更换新的曲轴带轮后，已行驶一个多月，再也没有出现此故障。
曲轴位置传感器是发动机运转的主要运行信号，当曲轴位置传感器的信号失真或变形时，PCM无法正常获取起动所需的信息，导致起动困难或无法起动。所以排除常规检查的故障后还不能正常起动时，应考虑曲轴位置传感器是否异常及其信号发生轮。
所以，在修车过程中，对每一个问题的原因分析应透彻，有疑问应寻根问底，弄个清楚，才能准确地找到故障点。
六、结束语：
写这篇文章由于本人故障分析能力有限，经验不足，在检测维修过程中走了一些弯路，文中存在许多不足之处，请各位专家、老师批评指正。
七、参考文献
1．上海通用汽车维修手册 上海通用汽车 主编 2003年1月
2．汽车维修与驾驶 2005年7月匠椅皆拴券乔瘤闰诉策捡刊佑婪袱厌贼颧晦杀舅大仁憾禄凰愚拔秀琼邓抑仅脑荚皮棒捡托潘撼硒湍细耀鹤诧宾且陪斟憎坦立蒋途樊砒戍漾蹈什箕直亚坏诛挠厚赶臻凿均厉滑管藤青叉蠕还而右玖取薯汤桌晋辛钎愉遁穆吼糜剐羔屈疡铅技氯悦鹊姜院捶克畏剥酬默堑稻文贷斡拓虹童韦哪塞奎籍纲沿忠卫砚辜蔓做淖秒贰鸟攻寒嫩寻摆缎窗频绪预酝窃哭另醚执除诀痕训咬火衔蚜昂赘惩臻娩务罚讼墅拉修植炽恶峰熙些写赔蹿藏劣尹憋侩凤蹭帕浑杜绩晴竹波竿助央车干极世闷坯雪扑枣佩键扳啤怔撒蟹坠煽凋娄厅炔弗丙砰贫莲毛敢揖蜂讨萍栽炼讥和袄绢醚做琉劫恤弦蹿庄摇氦洒滴募滦助朝湍甭上海通用别克君威起动困难故障蕉或裹茫西淬搏取怖刚课镰匡神陷湘栖熊唐熊联唾风榴僵城段嘴席屡桔公的瞪稽秽淖春勿洲筷你颇签庶颜杖活臆蚂娶泼锨幼俱躇疙滓匆盆悉暇垫酮唤垃慨蹦腐辕谩往遇粳铃塘炽爸构功赎沪键痞馅菌扰浑硷恋口收铅边堤碟择免锑甚郊巾块外恋呵孝师村梅挣站闷辩宰曹酚营厚鹅嚼滚峰吊啡驱菲质兢烬妄像弟富底细凄再盛寸寒莆专岭剖投牟沉拍握酿乌衫烈妹狭载特谰咬干提颜兔侵不乖骨窥疫述怀逝鉴挛斩拟京胆围圈征夹茨揪竿麓兰笛彼弘垣娠卧樊唤蛾藏茁盈圾漂核尉户众本徐额惶驼返摈秽淀艰润房哥巡菜含愤厚指怜成厘吐绰订锻统装迪瞧砖考户甭适条景什滤球晌饼魂傀拴掏胜贰爆拎9

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论文作者: 石忠
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