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共轨原创 | 同步故障问题多,小轨带你来解惑

 ABCDLLLWWW 2016-07-06
共轨导读
发动机异常熄火的原因各种各样,油路、气路、电路、机械等等都会影响,常见的有喷油器自身故障、油泵油路异常、ECU供电搭铁不良、钥匙开关T15以及车下停机开关异常通断电、发电机发电量超出系统工作范围等等,这些今天暂且不谈,我们着重谈谈同步问题导致的的异常熄火,以及同步相关故障的排查思路。
案例详解
一辆锡柴6DF3国三发动机,配博世EDC7,行驶过程中有时候限速1500、敲缸、怠速不稳,声音刺耳;有时候异常熄火,熄火基本都发生在高速工况下。
钥匙上电,连接诊断仪,读取故障码,有以下故障码:

故障码均为历史故障,可以清除,清除后,诊断仪显示系统正常。
这些故障之前也和大家分享过,就是同步信号异常,导致ECU计算溢出,断电重启,冲开泄压阀,系统修复。那么我们排查的重点就放在了同步信号上。详情点击:
泄压阀打开,你还在检查油路吗?
1、检查曲轴凸轮轴线束,线束正常,没有开路短路虚接;
2 、检查曲轴和凸轮轴传感器接插件以及对应端子,没有磨损腐蚀生锈退针等等现象;
3 、检查曲轴和凸轮轴传感器电阻,在范围(860±86欧姆)内,正常;
4 、连接示波器查看信号波形,怠速时如下,此时转速没有变化,基本恒定:

黄色的是曲轴信号波形,蓝色的是凸轮轴信号波形。黄色波形中间的缺口对应的是曲轴上缺齿的位置,蓝色波形中多处的那一个波形是凸轮轴多齿的波形。
正常情况下,转速不变时转速信号波形的峰值几乎是一样的,不会出现这种有规律变化的波动。
5、试车过程中,油门踩到底,发生限速1500,同时报出“0607系统修复故障”;
6、拔掉曲轴传感器,单凸轮轴传感器试车,发动机起动较慢,同时限速1500,报出“100E泄压阀打开故障”以及“0607系统修复故障”;
拆下凸轮轴传感器,发现传感器吸附杂质,清理杂质后试车,没有报出相关故障。
7、拔掉凸轮轴传感器,单曲轴传感器试车,急加速至高速时熄火,报“0340没有凸轮轴信号”(因为拆除了凸轮轴传感器);
8、根据信号波形以及故障现象分析,造成曲轴信号异常有以下可能点:
1)附近有磁电设备或者大电流设备,导致传感器的感应出的信号异常。
经排查,附近不存在大电流以及磁电设备,排除该可能性。
2)曲轴传感器安装不稳定,高转速时抖动造成信号异常。
经加固排查,故障依旧。
3)曲轴传感器自身故障。
更换传感器,故障依旧。
4)安装间隙不在范围内。
用塞尺测量,信号齿顶面与传感器端面之间的间距为1mm,在正常范围内(1.0±0.5mm)。
5)飞轮加工缺陷,造成传感器端面与飞轮信号齿端面间隙不固定,随飞轮位置变化。
用塞尺测量不同位置时的端面间隙,均一致,排除该可能性。
6)飞轮信号齿异常。
拆下飞轮,该飞轮的信号齿为沉头孔,刻度5处对应的沉头孔有缺陷。
9、更换飞轮后试车,故障解除,曲轴信号正常,如下。
至于原理,小轨之前也分享过了,小轨在很久之前已经分享过,详情见上面的链接文章内。
同步问题
1、同步信号
同步信号就是曲轴和凸轮轴的信号,ECU根据同步信号,判缸以及判断曲轴位置,控制喷油时刻,以达到排放、动力、噪音的最佳控制。曲轴有58个正常齿,2个缺齿,一个齿对应的曲轴转角是6度;凸轮轴一般是单齿或者N+1个齿。
磁电式转速传感器,不需要供电,磁电效应会产生一个感应电动势,该信号的波形是正弦波形,或者叫交变波形,如下图:
对于这样的信号波形,用万用表是无法测量的。很多泵友有个误区,认为磁电式转速传感器的信号和水温、进气温度传感器的信号一样,可以用电压值来衡量的,这是不对的。
万用表直流电压档是用来测量直流电压的,测量的是某段时间内的平均值;交流电压档测量该信号时,如果测量值为0或者不变,则表明没有信号过来,可能是线束问题或者传感器问题;如测量值不为0且在跳动,仅能证明有信号过来,不能证明信号一定正常。
霍尔式转速传感器,一般三根线束,一根供电,一根搭铁,一根信号,示波器测量波形如下,该信号波形也无法用万用表测量。
对于曲轴或者同步信号,要用示波器去捕捉测量。建议大家最少选用两通道的示波器,一个通道测量曲轴信号,另一个测量凸轮轴信号。测量磁电式传感器时,表笔的正极接磁电式传感器两根信号中的一根,负极接地;测量霍尔式传感器时,表笔的正极接霍尔式传感器的信号线,负极接地。
2、同步故障
常见的同步故障码如下,可简单分为三类:

1)没有信号,如P0340/P0335,表示ECU没有接收到相关信号;
2)信号不可信,如P0336,这一类一般是ECU接收到了信号,但是信号质量异常;
3)信号偏差,如P0016,这一类一般是ECU接收到了信号,信号质量也还可以,但是信号的相对位置不对。曲轴的缺齿和凸轮轴的多齿(或者单齿)之间的曲轴转角是一定的,并写在了ECU数据中,如果ECU监测到该角度与数据内的转角不符,就会认为曲轴或者凸轮轴位置变动了,基于安全考虑,可能会限制发动机起动,常见于EDC16皮带传动的系统。
3、故障影响
同步最直接的影响就是喷油时刻,喷油时刻不对会对发动机动力性、排放性等等一系列造成影响。常见的有以下可能性:
1)无法起动;
2)难启动;
3)转速不稳、抖动;
4)动力不足;
5)冒烟;
6)限速;
7)冲开泄压阀;
8)ECU断电重启,异常熄火等。
4、同步状态
对于博世系统,诊断仪上的同步状态表示目前曲轴和凸轮轴的同步情况,正常情况下,国三同步正常的标识是48,国四是30,还有一些其他同步状态,不同的状态代表的含义不一样。下面就给大家放上一张博世系统国三完整的同步状态图,这是同步同步标定时经常用到的。这里面包含了所有ECU的同步状态以及其中的转换关系。各位泵友能把这张图搞清楚了就可以成为同步的专家了。大概解释下,黄色的同步状态表示ECU允许喷油器喷射,喷油器试喷,发动机可以尝试起动,这些状态也叫试喷状态,包含33,36,37,38,130,129等。48是代表同步正常的状态,该状态发动机找到同步,正常喷油;白色的同步状态表示ECU不允许喷油器喷射,各个同步状态之间的转换非常快,大家的诊断仪只能读到其中很少的状态,其中的转换关系复杂至极,同步的标定工作也是各个厂家标定的核心,所以诸位只要理解看到每个数字代表什么含义,根据含义去修车就完全够用了。要想深造的泵友可以在评论区留言哦。
排查思路
影响同步信号的几个因素:传感器、线束、传感器安装位置、信号盘、曲轴和凸轮轴的安装位置,因此对于同步故障,着重排查。
1、传感器自身
检查传感器外观是否破损;
检查传感器是否吸附铁屑等杂质;
检查传感器两个引脚电阻,正常是860±86Ω。
2、线束、接插件等
检查线束是否开路、短路、虚接;
接插件是否进水、腐蚀、松动;
端子是否磨损、退针等;
3、传感器安装
传感器安装面是否平整、是否有颗粒;
用塞尺检查传感器探头和信号齿之间的间距,正常是1±0.5mm;
4、信号盘
检查信号盘信号齿是否有划伤,污染,加工粗糙等缺陷;
检查信号盘各信号齿高度(深度)是否一致;
检查信号盘各信号齿间距是否均匀;
检查传感器的轴向方向是否通过信号齿的中心;
5、信号波形
接上示波器,正常起车,待转速稳定后(或者故障发生时),观察以下信息:
检查曲轴以及凸轮轴信号是否有波形;
检查曲轴两个缺齿间是否为58个波形;
检查各个齿波形间间距是否均匀;
检查各个波形的峰值是否整齐;
检查曲轴缺齿和凸轮轴多齿之间的曲轴夹角是否符合设计值(需参考相位图)。
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