背景
车型:2008款上海通用别克新凯越,配置1.6 Twin-tec 发动机, 手动变速器。行驶里程:176800km。
现象
车主打来电话,说自己的车水温高,冷却液已从水壶里面喷了出来,要求救援。
分析
因为不能见到车,只好再给客户打电话,以获得更多的信息。经询问得知,水温高之前刚洗过一次车,组合仪表上的发动机故障灯也点亮了。此外客户再没能反映更多和故障有关的信息。对这些信息做分析,初步判断可能是位于水箱下端框左侧的冷却风扇控制继电器进水导致冷却风扇不能工作,或者是继电器盒下和冷却风扇有关的线束搭铁。
到达现场后,首先确认冷却风扇的运转情况,发现车特别不容易启动,须踩加速踏板才能着车。着车后开空调制冷,发现压缩机吸合一段时间后再断开,用手触摸空调低压管,明显发
凉,冷却风扇不能运转,拆下位于水箱下端框左侧的冷却风扇控制继电器(如图1 所示),未发现进水。
检查发动机舱的冷却风扇30A 保险丝,没有熔断。连接TECH2,读取故障码,有以下几个故障码:P0480,发动机冷却风扇继电器1 控制电路;P0481,发动机冷却风扇继电器2 控制电路;P0489,EGR 阀控制电路;P0031,加热型氧传感器加热器电压—传感器1 ;P0037,加热型氧传感器加热器电压—传感器2。据以上故障码判断,可能是除了冷却风扇不转的故障外EGR 阀有发卡现象,发动机氧传感器加热线路有故障。目视检查氧传感器线束和连接器,未见有线束磨破和连接器插针变形情况。冷却风扇本身的故障率很低,但因此车行驶里程稍长,还是对冷却风扇电机转动情况进行了一下确认,断开冷却风扇连接器,用导线从蓄电池处连接电源,两个冷却风扇均能正常运转。
至此似乎已无从下手,再分析这几个故障码,是关于好几个用电元件的。是不是这几个用电元件共用一个保险丝呢?再次检查所有保险丝,发现位于发动机舱继电器盒15A 的发动机管理保险丝(如图2 所示)已经熔断。
考虑到是救援,维修条件极为有限,再加之天气突然转暖,一些用电元件因温度变化导致工作状态变化而熔断保险丝的现象时有发生,决定将发动机舱继电器盒内备用的15A 保险丝换上试验,更换完保险丝后冷却风扇能正常运转,发动机容易着车,发动机控制模块的故障码也能清除掉,加好冷却液,着车到冷却风扇运转,再试车,发动机故障灯没有再点亮,保险丝也没有再熔断。建议客户到店做详细检查,客户表示还有事要办,抽时间再到店检查。
查阅维修资料,得知熔断的保险丝为EF21 保险丝,由其供电的用电元件为蒸发排放炭罐吹洗电磁阀、氧传感器、冷却风扇继电器(如图3 所示)。
查EF21 的配电图(如图4 所示)发现其向C 线路供电,找到和C 相关的电路图(如图5 所示),得知EF21 保险丝向风扇继电器线圈供电,但并没有在配电图里找到EF21 保险丝向其他用电元件供电的电路。
就在这时,客户又打来电话,说自己车水温又高起来了,灭车后不好着车, 自己用继电器盒里的备用保险丝将熔断的保险丝换掉, 这次是刚换上就熔断。笔者马上又赶往事发地点,但此时笔者觉得虽然没在配电图里找到EF21 保险丝向其他用电元件供电的电路,应该在发动机控制部分的电路图里能找到,最主要的就是得知EF21 保险丝向蒸发排放炭罐吹洗电磁阀供电,在之前维修老款凯越的经验中,遇到过炭罐电磁阀两根导线在炭罐电磁阀连接器附近绝缘层破损绞在一起导致保险丝熔断而发动机故障灯点亮的情况。
方案
到现场后确认EF21 保险丝已经熔断,拔下发动机进气歧管背板上的炭罐电磁阀连接器,发现连接器根部一根粉/ 黑色导线绝缘层已经破损,铜丝裸露,但考虑到破损部分离连接器根部较近,还不至于在背板上形成搭铁,将导线包好。这时再用TECH2 读取发动机控制模块的故障码, 发现除了前面见到的P0480、P0481、P0489、P0031、P0037 外, 还有故障码P0508: 怠速调节器控制电路电压; P1109: 可变进气歧管电磁阀控制电路; P0443: 蒸发排放(EVAP)清污电磁阀控制电路;P0561: 系统电压性能; P0343: 凸轮轴位置传感器信号。
查阅该款发动机控制方面的电路图,在看到氧传感器的电路图时, 终于发现了EF21 保险丝除了向前后两个氧传感器加热器供电外, 另外还有A、B、E、C 四路去向( 如图6 所示),其中A 路( 如图7 所示) 向蒸发排放炭罐吹洗电磁阀和凸轮轴位置传感器供电;B 路向3 个冷却风扇继电器的线圈供电;C 路向空调压缩机继电器线圈供电( 如图8 所示);E 路向废气循环阀位置传感器供电( 如图9 所示)。结合故障码和对线路图的分析,认为故障出在发动机线束上, 举升起车辆仔细检查发动机线束容易磨破搭铁的部位, 先是检查了发动机进气歧管后背板附近的发动机线束, 未见异常。
又检查了启动机附近的发动机线束, 没有发现线束磨破的情况。该段线束通过线束拉带固定在铁支架上,而此铁支架由变速器螺栓紧固在变速器壳体上( 如图10 所示), 线束因和铁支架接触容易搭铁。
因为没有备用发动机线束, 客户又急于用车, 加之在救援维修中发现此车发动机线束有不少破损之处, 有必要将发动机线束拆下来做仔细检查。将发动机线束拆下剥开检查, 虽时有连接器根部导线绝缘层破损的情况, 但都还不至于搭铁。既然发动机线束主体部分没发现问题, 将发动机线束装回。
再仔细考虑这个故障, 前面虽做了不少检查, 但都过于宏观和笼统了,接下来应该根据对配电图的分析做更针对性的检查了。首先脑子里明确一点, 那就是故障点应该在用电元件的电源部分,从这个角度重新审视各用电元件。关于冷却风扇继电器方面,继电器盒附近线束已经检查过了, 无异常, 说明继电器盒上的两个风扇继电器供电无问题, 但水箱下端框左侧的冷却风扇控制继电器线圈的供电还应该再检查一下,因为该继电器离继电器盒有段距离, 检查水箱下端框线束的继电器盒到冷却风扇控制继电器部分, 未见有搭铁情况。蒸发排放炭罐吹洗电磁阀线路的电源线在救援的时候做了初步检查, 检查继电器盒附近线束和剥开检查发动机线束这两项工作合在一起已经完成了对蒸发排放炭罐吹洗电磁阀的电源线的检查。废气循环阀的线路因检查继电器盒附近线束和剥开检查发动机线束等也已经检查过了。又仔细看了废气循环阀连接器和其附近导线情况, 无破损铰接现象。空调压缩机继电器线圈的供电主要在继电器盒附近, 已经做过检查。剩下就只有凸轮轴位置传感器的供电了,这也是之前维修检查中一直忽略未曾仔细检查的用电元件。因前面已经检查继电器盒附近线束和剥开检查发动机线束, 现在应该检查凸轮轴位置传感器连接器和其附近线束了,拔下连接器, 三根导线绝缘层均已根部破损( 如图11 所示), 这点在外出的时候就已经察觉, 感觉不可能形成搭铁。
仔细观察, 粉/ 黑色的电源线在边上, 黑色的搭铁线在中间, 似乎是有点可能会搭在一块。人为地让这两根线铰接, 证明确实是不可能铰接到一块。仔细观察连接器附近这段线,发现隔热层已丢掉一段, 将缠在线上的胶带撕开检查, 发现这段线的中间部分绝缘层粘在了一起, 将三根导线彼此分离, 绝缘层完好无损, 这个部分不能形成电源线的搭铁。在检查到这段线根部时发现了较小的破损( 如图12 所示), 经试验研究, 在将发动机护罩装上后, 这段线就会被挤压和发动机吊耳接触, 因没了隔热保护层,使凸轮轴位置传感器电源线的绝缘层磨破, 电源线铜丝直接和发动机吊耳接触, 而发动机吊耳通过螺栓紧固在发动机上, 这样一来电源线就通过发动机和车身搭铁,造成EF21 保险丝熔断。
备注
凸轮轴位置传感器将曲轴与凸轮轴位置关联起来,可使发动机控制模块判定喷油器可以向哪个汽缸喷油,也可以判断哪个汽缸工作不正常。当没有凸轮轴位置信号时,发动机控制模块根据之前记忆控制喷油点火,精确度下降,这也是保险丝熔断后需踩加速踏板才能着车的原因。在此车的数据流中,并没有和凸轮轴直接相关的数据,但通过点火数据中的点火提前角可辅助判断凸轮轴位置传感器的工作状况。在凸轮轴位置传感器正常工作的情况下,点火提前角一般为正值,在10°左右,当凸轮轴位置传感器不工作时,点火提前角就会变成负值(负10°左右)。在遇到保险丝熔断的故障时,不要急于下手,应先分析配电状况,做到有的放矢,所谓“磨刀不误砍柴工”,分析清楚后再由易到难,逐步排查。更不要不检查就直接插保险丝试验,而是应该查找原因直至排除故障。