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报进气凸轮轴位置与曲轴位置相比不可信,14款奔驰E200启动困难

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故障现象

一辆2014 年生产的奔驰E200,底盘代码为212.134,装 配274920 型发动机,722.9 型7 速自动变速器,行驶里程为 55 633km。 


该车一直正常使用,并按规范进行保养维护,在一次胎压报 警进店检查中,维修人员发现该车需要点火较长时间才能启动, 且仪表台上的发动机故障灯常亮。车主不了解仪表台上报警指示 灯的含义,所以也就没在意这个问题,只是觉得发动机启动时跟原来不太一样。


故障诊断

接车后首先向车主询问了一些关于车辆平时使用的问题。据 了解该车一直固定加油站加油,之前没有出现过动力方面的问题, 发动机跟之前比也没有特别不一样的地方。只是仪表台上不知什 么时候亮起了发动机故障报警灯,也不清楚是从什么时候开始需 要较长时间点火才能启动。 


因仪表台上有故障灯亮起,首先用专用电脑对车辆进行了快 速检测,发现在“N3/10- 内燃机M274”的“发动机电子设备 MED40(ME 发动机电子设备)”中有以下两个故障代码: 


P001685- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置与曲轴位置相比 不可信,有一个信号高于允许的极限值;状态为S,已存储故障, 并已导致发动机亮起故障灯。 

P119012-“进气压力”传感器对正极短路,状态为已存储。 


因是已存储故障,为了验证故障现象,进行了删除故障码上 路试车。每次启动发动机大约需要点火5s 左右,偏高于正常启 动所需时间。启动后发动机故障报警灯便亮起。上路试车辆动力 无明显异常。回厂后重新读取故障代码,只发现了“P001685” 一个故障码。 

        

影响发动机启动所需时间的因素一般有:燃油压力、发动机 机械部分( 正时、缸压)、发动机电控( 传感器、电脑控制)。因 每次删除故障码重新启动车辆后都出现同一故障代码P001685, 所以将故障点锁定在发动机正时上,并进行故障码引导,引导结 果让检查发动机正时( 图1)。 



按照图2 所示的方法检查正时系统,发现进气凸轮轴正时 的实际位置已经发生了偏移,由此基本可以判断此车的故障原因 正是进气凸轮轴正时发生位移所致。



为了进一步维修,便拆下气门室罩盖进行正时校对,拆下后 发现进气凸轮轴信号盘也发生位移,查得配件资料得知,进气凸 轮轴与信号盘为过盈配合( 图3),且为一个配件总成,所以必须 更换进气凸轮轴,并重新进行正时校对。



为了确保一次性修复率, 便对燃油压力和凸轮轴 传感器线路进行了检测, 发动机不运转时, 油轨压力为 35bar(1bar=105Pa),低压燃油压力为4.5bar;进气凸轮轴传 感器插头电压分别为5V、0、0。传感器到发动机电脑之间的线 路阻值为0.8Ω,搭铁对地电阻为0.8Ω;检测结果为正常。至此, 完全可以将故障点锁定在进气凸轮轴与信号盘发生位移,需要更 换进气凸轮轴。 


凸轮轴到货后,对新凸轮轴进行了检查,确保信号盘正常, 便开始安装,安装完毕后着车,发动机启动正常。删除故障码, 进行发动机复位调校。重新启动发动机后,仪表台上的发动机故 障灯又点亮了,但是启动正常。起初以为是之前的故障码没有被 彻底删除,便又重新删除故障码,再启动发动机,发动机故障灯 依旧被点亮。 


接着便赶紧读取了故障码:

P034100- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置传感器存在功能 故障。 

P001177- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置偏离标准值,不 能达到指定位置。 


两个故障代码状态都为已存储故障,但P034100 是导致发 动机故障灯亮起的故障码,于是对P034100 进行了故障引导, 引导结果如图4 所示。



因更换进气凸轮轴时曾对凸轮轴调节器进行过拆装,但所有 的装配都是按照奔驰的原厂维修手册WIS 指导所进行的,中间 不会有任何差错,并且是两个师傅施工,不存在施工错误的低级 问题,但是为了验证,还是进行了正时检查,检查结果为正常, 正时没有问题。之前检测过传感器线路,也没有问题,因为第一 个故障码为传感器的功能故障,刚好进排气凸轮轴位置传感器零 件号一样,便进行了对调,但对调之后故障依旧。分析两次的故 障码,第一次为:P001685- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置与 曲轴位置相比不可信,有一个信号高于允许的极限值。而这次的 故障码是:P034100- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置传感器存 在功能故障;P001177- 进气凸轮轴( 汽缸列1) 的位置偏离标 准值,不能达到指定位置。


这两次的故障码有变化,而且给出的结果也不一样。因为是 “不能达到指定位置为凸轮轴的调节问题”,且电脑引导又给出了 结论,并且拆下进气凸轮轴调节链轮进行检查,目测没有发现异 常。因为无法对进气凸轮轴调节链轮进行测量和检查,所以便按 照电脑引导结果向厂家订了进气凸轮轴调节链轮及控制阀,到货 后,分别对凸轮轴、调节链轮、控制阀进行了仔细的检查,对比 原车的链轮、控制阀,没有发现异常,便小心翼翼地按照WIS 标准进行安装,删除故障码并重新调校后,启动着车,发动机顺 利启动,但是启动后仪表台上的发动机故障灯又亮了,读取故障码, 同第二次的故障码一模一样:P034100 和P001177。 


难道是配件有问题?为何问题总是出在进气凸轮轴上?再次 对正时进行检查,确保正时没有问题后,删除故障码并重新调 校之后启动车辆。车辆启动正常,但故障码依旧是P034100 和 P001177。万般无奈之下,只好使用示波器对传感器进行波形分 析,进气凸轮轴传感器的波形如图5 所示。



通过图5 所示波形图可以发现:进气凸轮轴两个信号波形出 现了合并,从而导致传感器功能故障。引起信号合并的原因有: 传感器硬件故障、传感器安装位置故障、信号发生器故障。因为 传感器之前曾调换过,可以排除传感器硬件故障;由于传感器安 装位置是固定的,于是便测量了凸轮轴4 个信号叶片到固定传感 器的位置,结果显示其中有一个信号叶片与其他三个信号叶片的 距离大了不到0.9mm。 


故障排除

正是这0.9mm 的距离导致了传感器信号采集出现了不正常。 使用工具对变形的信号叶片进行校正,测量符合要求后,装好传 感器、删除故障码,再次启动发动机,仪表台上的发动机故障报 警灯不再亮起。外出试车,一切恢复正常。至此,该车的故障才 真正彻底被排除。





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