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一辆2010款凯迪拉克SRX车搭载LF1发动机累计行驶里程约为14.3万km。该车因正时链条断裂导致气门顶弯大修发动机后试车起动机运转有力但发动机没有着机迹象多起动几次火花塞会变湿说明发动机喷油了测试火花塞跳火正常测量气缸压力也正常反复检查发动机机械正时也未见异常。诊断至此没有了诊断思路于是向笔者请求技术支持。 故障诊断
用故障检测仪检测无相关故障代码存储。用pico示波器测量气缸2的气缸压力波形未见异常说明发动机机械正时确实没问题再同时测量气缸2的点火触发信号波形图1发现点火时刻发生在排气行程末端异常正常点火时刻应发生在压缩上止点附近测量其他气缸的点火触发信号发现点火时刻均发生在排气行程末端说明所有气缸的点火时刻均推迟了约360°曲轴转角。 图1 故障车气缸2的气缸压力和点火触发信号波形
测量故障车的发动机正时波形图2与正常车的发动机正时波形图3进行对比发现故障车进气凸轮轴位置传感器第2个宽齿信号与第1个窄齿信号之间为小间距第2个窄齿信号与第1个宽齿信号之间为大间距但正常车进气凸轮轴位置传感器第2个宽齿信号与第1个窄齿信号之间为大间距第2个窄齿信号与第1个宽齿信号之间为小间距两者刚好相反。 图2 故障车的发动机正时波形 图3 正常车的发动机正时波形
利用数学通道将进气凸轮轴位置传感器信号反相高电位反转成低电位低电位反转成高电位图4发现宽、窄齿信号变得与正常车的一致且与曲轴位置传感器信号的相对位置也变得与正常车的一致由此推断该车凸轮轴位置传感器信号错误使发动机控制单元判缸错误以致点火时刻错误发动机无法起动。 图4 将故障车进气凸轮轴位置传感器反相
检查凸轮轴位置传感器发现4个凸轮轴位置传感器2个排气凸轮轴位置传感器和2个进气凸轮轴位置传感器均是新更换的怀疑更换的型号错误。重新订购4个凸轮轴位置传感器后进行对比测试连接凸轮轴位置传感器导线连接器在未装车的情况下之前的凸轮轴位置传感器输出的是低电位信号图5而重新订购的凸轮轴位置传感器输出的是高电位信号图6。 图5 之前的凸轮轴位置传感器输出信号 图6 重新订购的凸轮轴位置传感器输出信号
故障排除
更换4个凸轮轴位置传感器后试车发动机顺利起动着机故障排除。再次测量气缸2的气缸压力和点火触发信号波形图7发现点火时刻发生在压缩上止点附近恢复正常。 图7 正常车气缸2的气缸压力和点火触发信号波形 故障总结
1虽然有喷油、有点火气缸压力也正常但是如果点火和喷油时刻错误发动机依然无法起动着机。
2气缸压力波形中的压力最高点即为压缩上止点位置如果点火时刻不在压缩上止点附近则说明点火时刻错误。
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