一輛2010款凱迪拉克SRX車,搭載LF1發動機,累計行駛里程約為14.3萬km。該車因正時鏈條斷裂導致氣門頂彎,大修發動機后試車,起動機運轉有力,但發動機沒有著機跡象;多起動幾次,火花塞會變濕,說明發動機噴油了;測試火花塞跳火,正常;測量氣缸壓力,也正常;反復檢查發動機機械正時,也未見異常。診斷至此沒有了診斷思路,于是向筆者請求技術支持。
用故障檢測儀檢測,無相關故障代碼存儲。用pico示波器測量氣缸2的氣缸壓力波形,未見異常,說明發動機機械正時確實沒問題;再同時測量氣缸2的點火觸發信號波形(圖1),發現點火時刻發生在排氣行程末端,異常,正常點火時刻應發生在壓縮上止點附近;測量其他氣缸的點火觸發信號,發現點火時刻均發生在排氣行程末端,說明所有氣缸的點火時刻均推遲了約360°曲軸轉角。
圖1 故障車氣缸2的氣缸壓力和點火觸發信號波形
測量故障車的發動機正時波形(圖2),與正常車的發動機正時波形(圖3)進行對比,發現故障車進氣凸輪軸位置傳感器第2個寬齒信號與第1個窄齒信號之間為小間距,第2個窄齒信號與第1個寬齒信號之間為大間距,但正常車進氣凸輪軸位置傳感器第2個寬齒信號與第1個窄齒信號之間為大間距,第2個窄齒信號與第1個寬齒信號之間為小間距,兩者剛好相反。
圖2故障車的發動機正時波形
圖3 正常車的發動機正時波形
利用數學通道將進氣凸輪軸位置傳感器信號反相(高電位反轉成低電位,低電位反轉成高電位,圖4),發現寬、窄齒信號變得與正常車的一致,且與曲軸位置傳感器信號的相對位置也變得與正常車的一致,由此推斷該車凸輪軸位置傳感器信號錯誤,使發動機控制單元判缸錯誤,以致點火時刻錯誤,發動機無法起動。
圖4將故障車進氣凸輪軸位置傳感器反相
檢查凸輪軸位置傳感器,發現4個凸輪軸位置傳感器(2個排氣凸輪軸位置傳感器和2個進氣凸輪軸位置傳感器)均是新更換的,懷疑更換的型號錯誤。重新訂購4個凸輪軸位置傳感器后進行對比測試,連接凸輪軸位置傳感器導線連接器,在未裝車的情況下,之前的凸輪軸位置傳感器輸出的是低電位信號(圖5),而重新訂購的凸輪軸位置傳感器輸出的是高電位信號(圖6)。
圖5 之前的凸輪軸位置傳感器輸出信號
圖6 重新訂購的凸輪軸位置傳感器輸出信號
更換4個凸輪軸位置傳感器后試車,發動機順利起動著機,故障排除。再次測量氣缸2的氣缸壓力和點火觸發信號波形(圖7),發現點火時刻發生在壓縮上止點附近,恢復正常。
圖7正常車氣缸2的氣缸壓力和點火觸發信號波形
故障總結
(1)雖然有噴油、有點火,氣缸壓力也正常,但是如果點火和噴油時刻錯誤,發動機依然無法起動著機。
(2)氣缸壓力波形中的壓力最高點即為壓縮上止點位置,如果點火時刻不在壓縮上止點附近,則說明點火時刻錯誤。
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