作者：王锦旭
来源：《汽车维护与修理·汽修职教》 2018年第7期
江苏省东台中等专业学校 王锦旭
故障现象 一辆2013年产一汽解放途威卡车， 搭载型号为CA6DL1-26E4的电控高压共轨发动机， 累计行驶里程约为40万km， 车主反映， 发动机怠速时内部传出类似敲缸的异响。
故障诊断 接车后首先试车验证故障现象。 接通点火开关， 起动发动机， 一段时间后， 发动机内部传出清脆而连续的 “嘎啦、 嘎啦” 的敲击声。 低速时， 异响比较明显； 随着发动机转速的升高， 异响逐渐减弱甚至不明显（推测被发动机正常工作的噪声所掩盖） ； 松开加速踏板， 异响再次出现； 尝试用听诊器去判断异响的区域， 发现异响不是停留在某一气缸， 而是在多个气缸连续传出。 询问车主得知， 之前发动机异响只是在早上热机过程中才会出现， 车辆行驶过程中发动机动力无异常， 故也没有去理会。 近段时间， 发现发动机加速没有之前顺畅， 且发动机动力也明显下降。 于是将车辆开到修理厂进行检修， 维修人员诊断为活塞销或轴瓦异响， 要求解体发动机进一步检查。 按照维修人员的排查思路， 进行了发动机大修， 更换了相关磨损件， 重新装复后试车， 异响依然存在。 笔者在得知该车发
动机做过大修后， 决定通过路试进一步确认故障。 路试时， 发现发动机动力明显不足， 从后视镜观察到排气管冒黑烟。 根据上述故障现象， 初步判断为发动机喷油正时不准确（怀疑是喷油时间过早） ， 进而导致发动机燃烧异响。 回厂后， 连接故障检测仪读取故障代码， 无任何故障代码存储； 读取发动机系统数据流， 也没有发现任何异常。
查阅相关资料得知， 为了实现发动机的最佳燃烧， 必须根据运行工况和环境条件调节喷油时间， 即最佳喷油时间控制（图1） 。 在此控制过程中， 发动机控制单元根据发动机转速确定基本喷油时间， 同时， 还要根据发动机负荷、 冷却液温度、 进气压力等修正喷油时间， 进而确定目标喷油时间。 结合最佳喷油时间控制原理， 按照喷油正时不准确的维修思路， 决定先从基本喷油时间着手检查， 而基本喷油时间与发动机转速有关。
本着由简入繁的诊断原则， 笔者决定首先检查曲轴位置传感器。 该车曲轴位置传感器为电磁式， 安装在发动机后端飞轮齿圈上方， 与信号触发装置（即飞轮齿圈， 飞轮齿圈上有60个齿缺2个齿）协同工作。 当发动机工作时， 曲轴每旋转一圈， 曲轴位置传感器的电磁感应线圈产生58个规则的交流脉冲电压信号和1个畸变的交变信号。 曲轴位置传感器的作用如下： 一是用于精准计算曲轴位置（当信号波形突变时， 即为一缸或六缸上止点位置） ； 二是用于计算发动机转速； 三是用于计算基本喷油时间； 四是用于计算喷油脉宽（喷油量） 。 由于发动机系统内无相关故障代码存储， 决定采取更换新件的方法去排查故障。 更换上新的曲轴位置传感器， 并检查曲轴位置传感器至发动机控制单元之间的线束及导线连接器， 确认无异常后起动发动机， 故障依旧。考虑曲轴位置传感器的信号能否正确传送至发动机控制单元， 除了需要检查曲轴位置传感器自身外， 还需要检查信号触发装置， 由于拆检飞轮齿圈的工作相对繁琐， 笔者决定使用示波器采集曲轴位置传感器输出波形。 连接示波器， 起动发动机， 采集曲轴位置传感器输出波形， 发现输出波形中存在杂波（图2红圈标注部分， 黄线为凸轮轴位置传感器输出波形） ， 判定曲轴位置传感器的信号的确受到外界电磁波干扰。 由于该款发动机使用BOSCHEDC7系统， 在曲轴位置传感器失效的情况下， 单独使用凸轮轴位置传感器， 发动机也能起动， 只是起动有所延迟和功率受限（发动机控制单元默认为跛脚回家模式） 。 于是断开曲轴位置传感器导线连接器， 起动发动机， 发动机异响依然存在。 难道凸轮轴位置传感器的信号也受到干扰？ 带着这个疑问， 维修人员连接示波器采集凸轮轴位置传感器输出波形（图3） ， 结果证实了笔者的设想。
确认曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号均受到干扰后， 接下来要做的是到信号干扰源。 根据以往的维修经验， 认为最有可能造成信号干扰的部件是发电机。 将发动机熄火， 断开发电机励磁接线， 再次起动发动机， 异响果真消失。 连接示波器， 采集曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输出波形， 均恢复正常。 后在解体发电机过程中， 发现发电机转子轴上的滑环存在过度磨损， 滑环边缘被炭刷已磨出约1.5 mm的凸肩， 且炭刷与滑环的接触面也比较粗糙。
故障排除 更换发电机后试车， 上述发动机异响消失， 至此， 故障彻底排除。
解放汽车 故障总结 在本故障案例中， 由于发电机内部转子轴上的滑环过度磨损且与炭刷接触不良， 从而产生交变的电场与磁场， 并以电磁波形式辐射出去， 较强的电磁波辐射又会干扰曲轴位置传感器和凸轮
轴位置传感器的信号， 导致喷油时间不准确， 进而造成发动机燃烧异响。 因此， 维修人员在故障排查过程中， 故障诊断思路显得尤为重要， 当然不可或缺的是诊断设备与相关的诊断知识。
（收稿日期： 2018-05-14）
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