滄州/趙鼎明

2011年路虎發(fā)現(xiàn)4啟動(dòng)困難

滄州/趙鼎明

車型：配置5.0L發(fā)動(dòng)機(jī)（508PN）。

行駛里程：84549km。

故障現(xiàn)象：用戶反映做完保養(yǎng)后，第二天早晨發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，加速不良?；氐奖ｐB(yǎng)店中，維修人員檢查發(fā)現(xiàn)，故障如用戶所述。使用診斷儀進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)有故障碼“燃油油軌/系統(tǒng)壓力過低”。測量低壓燃油壓力為400kPa，低于450kPa的標(biāo)準(zhǔn)。給車輛低壓直接接上吊瓶，調(diào)整壓力在500kPa，故障依舊。拔下高壓燃油泵燃油計(jì)量閥的插頭，著車后測量電壓，為0，不正常。診斷儀讀取故障碼，還是“燃油油軌/系統(tǒng)壓力過低”的故障碼，沒有計(jì)量閥的故障碼。因用戶強(qiáng)調(diào)做完保養(yǎng)后出現(xiàn)的問題，要求查出故障原因再考慮是否維修，配件部門強(qiáng)調(diào)配件一旦訂貨就不能退，維修人員不能確定故障部件，沒辦法把車輛轉(zhuǎn)到總廠檢測。

故障診斷：使用診斷儀SDD進(jìn)行檢測，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障碼有4個(gè)（如圖1所示），分別為：①燃油油軌/系統(tǒng)壓力過低；②燃油泵A控制電路/斷路；③“噴射泵燃油計(jì)量控制B；④噴射泵燃油計(jì)量控制A。其中第2、第3和第4條故障碼是在分廠檢測時(shí)人為造成的，可以刪除。只有第1條是當(dāng)前的存在且不能刪除。

圖1 故障碼

首先了解此車高壓燃油供給和控制系統(tǒng)的工作原理。此系統(tǒng)包括：①低壓和高壓管路；②兩個(gè)高壓燃油泵；③兩個(gè)燃油油軌和一個(gè)連通管道；④一個(gè)高壓壓力傳感器；⑤8個(gè)噴油器。來自燃油箱的低壓燃油經(jīng)過高壓燃油泵加壓，并通過燃油油軌和連通管道提供給噴油器。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制噴油器和高壓燃油泵，將所需的燃油噴射到燃燒室中。

兩個(gè)高壓燃油泵是完全相同的機(jī)械傳動(dòng)泵，安裝在發(fā)電機(jī)背后的油底殼體的右側(cè)，前高壓燃油泵標(biāo)識為1號泵，后高壓燃油泵標(biāo)識為2號泵。輔助凸輪軸由曲軸通過輔助傳動(dòng)鏈條以發(fā)動(dòng)機(jī)的速度驅(qū)動(dòng)高壓燃油泵。輔助凸輪軸有正時(shí)要求，以使油泵供油沖程與曲軸位置匹配。

圖2 高壓燃油泵示意圖

高壓燃油泵工作原理示意圖（如圖2所示）。減震室吸收壓力脈沖，燃油計(jì)量閥調(diào)節(jié)高壓燃油泵的輸出壓力。燃油計(jì)量閥是一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制的常開電磁閥。在柱塞的進(jìn)油沖程中，計(jì)量閥斷電打開，低壓油進(jìn)入泵室，在柱塞向上運(yùn)動(dòng)加壓時(shí)，計(jì)量閥通電關(guān)閉，迫使泵室燃油通過單向閥進(jìn)入高壓管路。通過改變計(jì)量閥的關(guān)閉點(diǎn)，改變?nèi)加洼敵隽?，從而決定系統(tǒng)高壓端的壓力。單向閥可阻止高壓燃油在柱塞進(jìn)油沖程時(shí)進(jìn)入泵室。減壓閥可防止系統(tǒng)壓力過高，當(dāng)壓力高于20000kPa時(shí)，減壓閥打開并將燃油返回柱塞的進(jìn)油端。

根據(jù)工作原理，造成第1條故障碼的原因有：①高壓燃油泵故障；②高壓傳感器故障；③高壓燃油泵驅(qū)動(dòng)軸故障；④高壓燃油泵正時(shí)故障；⑤管路存在堵塞或泄漏；⑥發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊故障；⑦線路故障等。

按照建議中的引導(dǎo)（如圖3所示），對兩個(gè)高壓燃油泵進(jìn)行測試，測試結(jié)果為高壓燃油泵正常。維修人員認(rèn)為兩個(gè)高壓燃油泵不可能同時(shí)損壞，所以排除了高壓燃油泵故障的可能。

排空高壓管路中的燃油，在低壓燃油管路裝上吊瓶，逐漸增加燃油系統(tǒng)中的壓力，在數(shù)據(jù)流中的高壓壓力逐漸升高并且低壓壓力接近，初步排除了高壓壓力傳感器的故障。

圖3 高壓燃油泵測試

排空機(jī)油，拆下一個(gè)高壓燃油泵，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，發(fā)現(xiàn)高壓燃油泵驅(qū)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)有力，排除了高壓燃油泵驅(qū)動(dòng)軸斷裂的故障。

如果驅(qū)動(dòng)軸的正時(shí)錯(cuò)誤，會(huì)造成柱塞在進(jìn)油沖程中，計(jì)量閥通電關(guān)閉，低壓油不能進(jìn)入泵室，在柱塞向上運(yùn)動(dòng)加壓時(shí)，計(jì)量閥斷電打開，燃油不能被壓縮。所以正時(shí)非常重要，因此使用正時(shí)專用工具檢查高壓燃油泵正時(shí)（如圖4所示）。在發(fā)動(dòng)機(jī)下部與變速器連接處拆下曲軸位置傳感器，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)曲軸，在信號盤長方形缺口的位置，安裝上曲軸正時(shí)專用工具303-1447。拆下真空泵，安裝高壓燃油泵凸輪軸正時(shí)對齊專用工具JLR-303-1613，檢查高壓燃油泵正時(shí)，結(jié)果正時(shí)正確。

檢查管路沒有堵塞的地方。當(dāng)計(jì)量閥斷路時(shí)也有故障碼，因此電路正常。

問題出在哪里？沒辦法，還是對數(shù)據(jù)流進(jìn)行研究，獲得故障線索。選取了低壓系統(tǒng)的4個(gè)數(shù)據(jù)（如圖5所示），其數(shù)據(jù)流的描述為：①燃油泵占空比：顯示了低壓燃油泵的占空百分比；②燃油泵監(jiān)測器占空因數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊向燃油泵驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出命令，操作燃油泵運(yùn)行以便在燃油油軌中實(shí)現(xiàn)所需的壓力。以%的形式顯示針對燃油泵測得的占空比。此信號與空氣流量傳感器信號結(jié)合計(jì)算燃油噴射持續(xù)時(shí)間；③燃油油軌壓力——低范圍傳感器：燃油低壓側(cè)壓力傳感器持續(xù)地監(jiān)測高壓燃油泵的供油線路中的燃油壓力，此值供發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊用于計(jì)算所需的低壓燃油泵占空比，其電壓信號與壓力成正比；④燃油泵控制B（低壓）——期望結(jié)果：低壓燃油泵向高壓燃油泵的供油管供應(yīng)燃油，顯示發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊要求的燃油泵產(chǎn)生的壓力值，以kPa為單位，此信號與質(zhì)量空氣流量傳感器信號結(jié)合起來用于計(jì)算燃油噴射持續(xù)期。

圖4 專用工具檢查正時(shí)

測量故障車，以上低壓信號正常，排除了低壓系統(tǒng)故障。

圖5 低壓數(shù)據(jù)流

圖6 正常車高壓系統(tǒng)數(shù)據(jù)流

圖7 故障車高壓系統(tǒng)數(shù)據(jù)流

選取了高壓系統(tǒng)的5個(gè)數(shù)據(jù)（如圖6所示），其數(shù)據(jù)流的描述為 ：①高壓燃油泵控制：如果該值設(shè)置為“打開”則表示高壓燃油泵狀態(tài)為激活狀態(tài)，也就是工作狀態(tài)。②高壓燃油供油泵持續(xù)時(shí)間（PCM)：顯示了高壓燃油供油泵持續(xù)工作時(shí)間，此信號與空氣流量傳感器結(jié)合起來，用于計(jì)算燃油噴射持續(xù)期。正常范圍在15～35°之間，角度越大燃油輸出量越大。③燃油油軌壓力高范圍傳感器：顯示了高壓范圍傳感器處的燃油油軌壓力。④燃油油軌壓力：持續(xù)地監(jiān)測燃油油軌中的燃油壓力，利用此信息來要求燃油泵驅(qū)動(dòng)模塊操作燃油泵以提供特定的燃油流量。⑤燃油油軌壓力傳感器——高范圍傳感器：顯示燃油油軌高壓壓力傳感器的電壓。是一個(gè)壓力式電阻型傳感器，其中包含一個(gè)執(zhí)行隔膜，隔膜偏轉(zhuǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊提供了與燃油油軌中的燃油壓力成正比的信號電壓。傳感器持續(xù)監(jiān)測為噴油器供油的燃油供油管中的燃油壓力。壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和燃油泵壓力調(diào)節(jié)而變化。

讀取故障車的高壓數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)全部錯(cuò)誤（如圖7所示），高壓壓力傳感器的電壓太低，與之對應(yīng)的高壓燃油壓力也太低，并且與低壓壓力相近，而高壓燃油供油泵持續(xù)時(shí)間（PCM）為97.416°，達(dá)到了最大值，說明高壓燃油泵按照發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的要求全負(fù)荷工作，但壓力還是低，所以判斷高壓燃油泵故障。

故障排除：確定高壓燃油泵故障后，與用戶進(jìn)行了充分的溝通，經(jīng)用戶同意后更換兩個(gè)高壓燃油泵（如圖8所示），故障排除。

圖8 高壓燃油泵故障件

故障總結(jié)：此車啟動(dòng)困難的原因是兩個(gè)高壓燃油泵同時(shí)損壞，油軌內(nèi)高壓壓力低，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，加速不良。高壓燃油泵可能不是在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)損壞的，可能先壞了一個(gè)，另一個(gè)正常工作，用戶察覺不到，第二個(gè)壞了，才有了明顯的故障現(xiàn)象。由于按照建議中的引導(dǎo)對高壓燃油泵進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示正常，造成了誤判。維修中，要會(huì)對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析判斷。