背景
车型:2007年7月生产的广州本田奥德赛多功能商务车,车型编号:HG6480B型,发动机型号:K24A6型,发动机排量:2.4L。VIN:LHGRB188172××××××。行驶里程:169365km。
现象
客户反映最近一段时间车辆早晨启动不易着车,在第一次启动时得打2~3次车才启动着车,着车后把车辆熄火,再次启动着车就正常了。在一家修理厂检查,维修师傅说是蓄电池有问题,先换了一块新蓄电池,第二天早晨启动车辆还是不易着车。维修师傅又说启动机有问题,拆下启动机检查,果然发现启动机碳刷磨损严重,又给换了一个“新启动机总成”,安装完毕。试车,启动车辆,发动机能够一次启动顺利着车,维修师傅说这次故障彻底排除了。使用了两天发现不易着车现象并没有排除,原来只有早晨冷车启动的时间长、不易着车,现在热车也不易着车了。回到修理厂,维修师傅又给更换了4个火花塞,又替换了好多零件,也没有找到不易着车故障的原因,把车辆放在修理厂一个多星期也没有修好。
方案
接车后,检查仪表上的发动机故障灯没有点亮,用诊断仪检测发动机控制单元,无故障码存储。热车启动车辆有时可以正常着车,有时需要启动几次才能着车,冷车启动更加不易着车。检查确认了发动机确实存在冷车启动不易着车现象。
分析冷车启动不易着车的主要原因有:
01 发动机机油黏度选用的不当;
02 发动机进气系统故障;
03 发动机水温传感器故障;
04 发动机燃油系统故障;
05 发动机点火系统故障;
06 发动机曲轴位置传感器故障;
07 发动机防盗控制系统故障;
08 启动机故障。
根据分析可能的故障原因对车辆进行以下检查
01 检查发动机机油黏度选用的不当
由于环境温度过低,使发动机润滑油黏度增大,增加了启动机工作阻力。如果发动机选用的机油黏度不当,冷车时发动机运转阻力增大,启动转速低,会使发动机在启动时不易着车。
检查机油油位在油尺上线,油液已经很脏了,于是更换了5W-30的冬季机油,以适应低温启动和黏度的需求,早晨肩动不易着车现象没有改变。
02 检查发动机进气系统故障
进气系统漏气,节气门之后进气道和进气歧管漏气,制动真空助力器及单向阀漏气,有额外的空气进入导致混合气过稀;发动机进气道和进气门产生积炭,积炭可以吸收适量的燃油,冷车时喷油器喷出的雾化燃油,有一部分附在进气道上,可以和空气进行混合的燃油减少,造成发动机混合气过稀,导致冷车启动困难。
检查进气歧管及垫无漏气,检查真空软管无脱落或连接不良情况;检查曲轴通风阀,能够实现单向导通,检查制动真空助力器膜片、真空管单向阀无漏气或失效现象。用真空表测量进气歧管真空度,发动机怠速运转时真空度为69kPa,检查结果进气系统无泄漏,排除了进气系统漏气影响的车辆启动不易着车。
检查进气道、进气歧管和进气门积炭是否过多,先拆下节气门、怠速阀检查,节气门和怠速阀都有轻微脏污,用节气门清洗剂清洗了节气门和怠速阀。拆下进气歧管检查进气门积炭,检查结果进气歧管和进气门头部非常干净且没有积炭(如图1所示),排除了进气歧管和进气门积炭过多影响的早晨冷车启动不易着车。
03 检查发动机水温传感器故障
水温传感器是负温度系数电阻,其阻值随温度的增高而减小,通过电阻的变化而引起发动机控制单元对喷油量信号的修正。正常情况下,冷车在5s内应一次启动完成,在冷车时,发动机控制单元会根据水温温度进行冷启动加浓。水温传感器损坏或信号失真,如果水温信号中断,控制单元识别不到实际的水温信号,控制单元会启动替代值,使混合气过稀或过浓与实际需要有偏差,导致发动机油耗增加、怠速学习能力差、排放中有害气体增加,冷车启动不易着车等现象
检查水温传感器线路导通情况,用万用表电压档测量水温传感器连接器1和2端子,有4.7V电压,说明发动机控制单元和线路导通都没有问题。
用万用表测量水温传感器阻值,当水温20℃时电阻值为2500Ω,当水温40℃时电阻值为1200Ω,当水温60℃时电阻值为600Ω,当水温80℃时电阻值为300Ω,当水温100℃其电阻值为180Ω。检查结果水温传感器在不同温度下的电阻值在正常范围,排除了水温传感器信号失真,使混合气过稀或过浓造成的早晨冷车启动不易着车。
04 检查发动机燃油系统故障
燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响,即燃油系统压力过低,燃油滤清器堵塞、燃油压力调节器失调、燃油泵止回阀关闭不严,都不能保持正常喷射的压力,燃油泵控制电路出现故障,都会造成燃油压力不正常,导致发动机启动困难不易着车。
喷油器故障,喷油器线圈阻值不一致,喷油器内部胶质和积炭过多会造成喷嘴堵塞或无燃油喷入汽缸。发动机燃烧室的积炭过多,冷车启动时喷出的燃油会被积炭大量吸收,使冷车启动的混合气过稀,导致车辆不易启动,直到积炭吸收的汽油饱和,着车后吸附在积炭上的燃油又会使混合气变浓,造成发动机的可燃混合气时稀时浓,使车辆冷启动困难不易着车。
检查燃油系统压力,在早晨第一次启动时开、关点火开关两次,让燃油泵先泵油建立油压,再启动车辆,不易着车现象没有改变。把燃油压力表连接在燃油导轨上,打开点火开关,不启动状态压力表读数为300kPa(如图2所示),关闭点火开关后15min检查燃油保持压力,压力在190kPa,发动机运转时压力250kPa(如图3所示),燃油压力和保持压力的测量均在正常范围内,说明燃油泵控制电路工作正常,燃油泵止回阀能够关闭、喷油器无渗漏现象。
检查喷油器的喷油量及雾化情况,拆下燃油导轨及喷油器,用启动机运转发动机,观察1缸、2缸、3缸喷油量一致、雾化良好,只有第4缸喷油器不喷油(如图4所示)。
拆下4个喷油器,用万用表测量电磁线圈阻值都在14Ω左右(标准值20℃时11~17Ω),第4缸喷油器线圈也没有问题,4个喷油器线圈阻值(如图5所示)一致,都在正常范围内。
用超声波清洗机清洗4个喷油器后,再试喷油量和雾化情况,4个喷油器喷油量一致了。在检查喷油器时发现第3缸喷油器密封圈破损(如图6所示),更换了损坏的密封圈,装复后启动车辆还是不易着车。
为了验证喷油器是否可靠,在另一辆车上拆下燃油导轨及喷油器,安装到故障车上,不好启动现象没有改变。
检查燃油品质,放出的燃油没有发现异常情况,为了验证燃油品质,用免拆清洗机使用97号高洁净汽油供油(如图7所示),同时调节燃油压力,看燃油压力在什么范围下车辆易启动,启动不易着车的现象没有改变。
在启动不着车时向节气门口喷节气门清洗剂,也没有着车反应,不易着车现象与燃油品质和发动机燃油系统故障无关。
05 检查发动机点火系统故障
车辆早晨冷启动时面临的问题就是低温,发动机内的温度低,燃油雾化不好,燃油需要更高的点火电压及点火能量。点火线圈老化工作不良,高压护套漏电,点火线圈不能产生足够强度的高压火花;火花塞电极烧蚀、火花塞积炭过多或点火间隙变大,都会引起点火能量减弱或降低,导致车辆不能启动或启动不易着车。
检查高压点火线圈,拆下4个点火线圈检查外表没有破损现象,高压电极无氧化现象,测量4个点火线圈初级绕组、次级绕组无断路和短路现象。拆下4个火花塞检查,火花塞电极间隙在1.Omm,中央电极无积炭和烧蚀现象,是原车NGK新火花塞(如图8所示)。
试高压火花,在打开或关闭点火开关时有呈蓝白色高压火花,说明点火线圈没有问题。仔细观察点火线圈的高压火,在开始启动时,没有高压火出现,后期才有高压火花。为什么高压火出现的过晚,维修技师分析按
常规是发动机防盗或者是曲轴位置传感器有问题。
06 检查发动机电子防盗系统故障
电子防盗系统,带有脉冲转发器的芯片钥匙,含有触发启动系统的电子回路,通过锁止和解锁发动机控制单元,来实现车辆的防盗功能。当带有芯片的合法钥匙自动完成对码,解锁发动机控制单元。否则发动机控制单元处于闭锁状态,将切断对发动机点火控制。如果钥匙芯片受到高温、潮湿、高处掉落都会使钥匙芯片失效或损坏,使发动机点火系统不点火,该钥匙就不能启动发动机。
检查电子防盗系统,用诊断仪进入防盗系统读取故障码,无故障码,检查仪表上的防盗指示灯朱报警。分别用两把钥匙启动发动机(如图9所示),确认钥匙芯片是否失效或损坏,启动困难不易着车现象没有改变,排除了钥匙芯片失效的可能,说明不是发动机防盗系统影响的不易着车。
07 检查发动机曲轴位置传感器故障
发动机曲轴位置传感器在发动机工作时提供曲轴位置信号,并且检测其转速,作为控制系统进行各项控制的主要依据。如果传感器或其线路出现故障,发动机控制单元接收不到正确的曲轴位置传感器信号,就无法正确地控制燃油喷射和点火正时,就会出现喷油器不动作、火花塞不跳火现象,使车辆启动困难或无法启动。
检查曲轴位置传感器与靶轮间隙1.Omm、无铁末或脏污情况,拆下发动机曲轴位置传感器连接器,检查连接器端子无锈蚀、退出或人为接触不良现象。用数字万用表欧姆挡分别接传感器2号、3号端子进行测量,其电阻值为870欧(标准值20℃时为860欧±10%);再测量转速传感器至发动机控制单元的导线阻值为0.01欧,没有发现断路或短路现象。启动时用数字万用表交流电压挡,表笔分别接传感器2号、3号端子,有1.5V的交流电压输出。在发动机运转时,用诊断仪观察发动机转速数据正常,无异常变化,排除了发动机曲轴位置传感器信号造成的车辆启动不易着车。
08 检查启动机电磁干扰故障
启动机运转时会产生电磁辐射,干扰发动机点火系统的正常工作,使发动机启动困难。对于状况良好的启动机来说,启动机运行阻力小,发出的电磁干扰也小,所以,新车不会出现问题,但随发动机和启动机的老化,电磁辐射会逐渐加剧,使发动机转速信号出现偏差,渐渐地就出现了启动不易着车的现象。另外,蓄电池电力不足、启动机转子扫膛或启动机单向离合器打滑,都会使启动机工作电流加大,产生的辐射干扰增大,发动机控制单元无法精确测量发动机转速了,使点火时间及喷油量的计算出现严重偏差,导致车辆启动不易着车。
该车在最后的检查过程中,发现转向助力油泵皮带有停顿的现象,说明发动机曲轴有时停止了转动。是蓄电池电力不足,还是启动机单向离合器打滑?首先,测量蓄电池电压为12.4V,启动机运转时电压为9.6V,蓄电池电压及启动电压都在正常范围。再对蓄电池正极、负极接线柱和车身的所有接地点进行清洁和螺栓紧固。再接上启动器,启动车辆,转向助力油泵皮带还是有停顿的现象,发动机运转的费劲,而且车辆也越来越不易着车了。分析客户说的在维修之前没有热车不易着车现象和检查高压火时,发动机运转的头两圈,没有高压火出现,两圈之后才有高压火花。为什么高压火出现的过晚,维修技师分析是新启动机产生了电磁干扰。为了验证是新启动机是否有问题,把更换下来的原车启动机分解检查,启动机的负极碳刷磨损较轻,可以继续使用,正极碳刷磨损到了极限(如图10所示),碳刷不能与整流子良好的接触,更换正极碳刷可以继续使用。所以,拆除新更换的启动机,修复原车的旧启动机(如图11所示)。
故障排除:把原车启动机磨损严重的正极碳刷更换了,装复后试车,启动机运转有力,启动车辆一打就着车。早晨冷车启动,一次启动顺利着车,冷车启动不易着车现象消失,客户提车后3天回访,车辆启动不易着车故障不再出现,启动机故障导致的不易着车现象彻底排除。
备注
通过该车的故障排除可以看出,更换新启动机后,冷车不好启动故障没有排除,反而热车启动也不易着车了,根本原因是新启动机单向离合器打滑时,启动机消耗电流过大产生电磁干扰,导致车辆不易着车。原车启动机启动不易着车,只是早晨冷车不易着车,热车启动基本正常,原车启动机,冷车第一次启动不易着车的原因是启动机碳刷严重磨损导致的。 电磁干扰的故障不仅仅只有启动机,常见的还有发电机磁场干扰,导致发动机运行不正常、怠速不稳、异常熄火等,机油压力警告灯异常点亮。车上加装大功率用电设备,包括后加装的音响、电台、警报装置或逆变电源装置,对车身电器系统都会造成影响。由于某种因素的影响,如加装氙气大灯后,ABS故障指示灯点亮,造成了原车的电器系统工作不正常,使系统处于一种不稳定的信号传输工况,进而使控制单元无法做出判断或做出错误判断。非原厂的启动机很多时候,会出现较强的电磁干扰问题,找到干扰源,消除干扰源是维修技师人员要做的一项重要工作。同时,提醒了维修人员不要过分依赖更换新配件来验证、判断故障,从而做出准确的故障诊断。