嘉年華無法著車的原因(圖)

　　車輛進(jìn)廠后，首先進(jìn)行基本檢查。機(jī)油、冷卻液以及燃油量等都在正常范圍內(nèi)，起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但就是不著車。使用故障診斷儀調(diào)取故障碼，顯示系統(tǒng)正常。考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)是在行駛中突然出現(xiàn)的故障，又沒有故障碼存儲(chǔ)，因此有可能是燃油系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。連接燃油壓力表，測量起動(dòng)油壓為230 kPa左右，在正常范圍內(nèi)。檢查點(diǎn)火系統(tǒng)，該車是雙缸同時(shí)點(diǎn)火，即1缸和4缸同時(shí)點(diǎn)火，2缸和3缸同時(shí)點(diǎn)火，當(dāng)1個(gè)氣缸位于壓縮行程上止點(diǎn)點(diǎn)火時(shí)，同時(shí)點(diǎn)火的另1個(gè)氣缸位于排氣行程的上止點(diǎn)。連接1缸和3缸火花塞分別對地試火，高壓電很強(qiáng)烈，呈藍(lán)白色，這說明高壓電正常。

　　停放一夜后，第2天檢查故障依舊。維修人員拆下火花塞測量氣缸壓力，這時(shí)發(fā)現(xiàn)2缸和3缸火花塞上有輕微的汽油痕跡，這應(yīng)該是長時(shí)間起動(dòng)卻不能著車造成的。經(jīng)過測量，氣缸壓力都是在800 kPa以上，檢查點(diǎn)火正時(shí)標(biāo)記都在正常位置，這可以基本排除發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械故障的可能性。更換一組火花塞后再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，還是無法著車。有油有電為什么不能著車呢？故障檢修一時(shí)無法再進(jìn)行。

　　筆者分析，該款發(fā)動(dòng)機(jī)主要靠曲軸位置傳感器控制點(diǎn)火提前角和噴油時(shí)間，曲軸位置傳感器的靶輪采用60-2齒模式，少掉的2齒在間隔120°的位置上。因?yàn)槭请p缸同時(shí)點(diǎn)火，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦會(huì)控制1缸噴油器關(guān)閉幾次，并通過凸輪軸位置傳感器來確定1缸的位置，這個(gè)過程一般不超過5 s，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦得到了正確的1缸位置后，立即由開環(huán)控制轉(zhuǎn)為閉環(huán)控制，因此采用這種控制方式的發(fā)動(dòng)機(jī)只要有油有電就應(yīng)該可以起動(dòng)。

　　在基本檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題的情況下，筆者只好使用BOSCH 560發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測試儀對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。首先拔下點(diǎn)火線圈的3線插頭，將設(shè)備上的探測頭連接在點(diǎn)火線圈3線插頭的2號(hào)端子和3號(hào)端子之間，以檢測發(fā)動(dòng)機(jī)電腦對點(diǎn)火線圈的輸出波形。圖1所示是起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦輸出的矩形波，判斷波形是否正確的一般依據(jù)就是確認(rèn)波形的幅值、頻率以及形狀等判定尺度的一致性，同時(shí)也要注意輸出信號(hào)是否有干擾波的存在。就發(fā)動(dòng)機(jī)電腦輸出的矩形波來說，此信號(hào)波形中的第1個(gè)矩形波與第2個(gè)矩形波的間隔時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)，因此無法判斷其頻率的一致性。但觀察其幅值大約在12 V左右，脈沖寬度基本一致，也無其他干擾性雜波，因此可以斷定，曲軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)電腦以及相關(guān)線路為點(diǎn)火線圈提供的初級信號(hào)正常。

圖1 起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦輸出的矩形波

　　使用綜合測試儀測量點(diǎn)火系統(tǒng)的次級波形(圖2)，圖中所示為發(fā)動(dòng)機(jī)在1個(gè)工作循環(huán)內(nèi)各缸次級波形。在此需要對測量波形時(shí)使用的儀器進(jìn)行說明，由于使用不同品牌的測試儀和維修人員每次測量時(shí)可能將不同的感應(yīng)夾夾在高壓線上的原因，屏幕上顯示的波形位置和正負(fù)極向可能會(huì)有差別，但對于大多數(shù)波形測試儀來說，這并不影響屏幕上顯示的波形的形狀，因此不會(huì)影響對波形的分析。

圖2 使用綜合測試儀測量點(diǎn)火系統(tǒng)的次級波形

　　下面分析圖2中顯示的波形，圖中所示為發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作周期內(nèi)各缸次級波形的平行波。第1個(gè)向下的尖峰波形是3缸點(diǎn)火電壓，第2個(gè)向下的尖峰波形是2缸點(diǎn)火電壓，第1個(gè)向上的尖峰波形是1缸點(diǎn)火電壓，第2個(gè)向上的尖峰波形是4缸點(diǎn)火電壓。正常來講，對于雙缸同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)，1缸點(diǎn)火波形與4缸點(diǎn)火波形是反向的，2缸點(diǎn)火波形與3缸點(diǎn)火波形也是反向的，因?yàn)槿绻?缸和3缸是正極觸發(fā)點(diǎn)火，那么2缸和4缸就是負(fù)極觸發(fā)點(diǎn)火，但是本例中因?yàn)闇y試儀感應(yīng)夾所夾高壓線的原因，波形的正反向與上面所述有所不同。BOSCH 560綜合測試儀具有自動(dòng)識(shí)別1缸的功能，因此仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，在第1個(gè)向上的尖峰波形旁邊顯示了1個(gè)問號(hào)，這是自動(dòng)識(shí)別的標(biāo)記，在后面顯示的波形中，這個(gè)問號(hào)標(biāo)記被“1”所代替。

　　觀察了點(diǎn)火線圈的次級波形后，故障點(diǎn)就清楚了。從圖中可以看出，1缸處于壓縮行程，點(diǎn)火電壓高達(dá)17 kV，此時(shí)4缸處于排氣行程，點(diǎn)火電壓約為12 kV。1缸和3缸的點(diǎn)火電壓偏低，只有5 kV左右，這不足以點(diǎn)燃混合氣，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)。故障檢查初期將火花塞對地試火時(shí)，維修人員雖然看到很強(qiáng)的高壓電，但是電壓還是不足，這點(diǎn)很值得維修人員注意。因?yàn)槌�了點(diǎn)火線圈之外的部分都已經(jīng)檢查過，因此確定點(diǎn)火線圈損壞。更換點(diǎn)火線圈后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利起動(dòng)，故障完全排除。

圖3 點(diǎn)火線圈次級波形

　　在更換點(diǎn)火線圈后，筆者再次采集點(diǎn)火線圈次級波形(圖3)。圖中第1個(gè)高達(dá)12 kV的正向脈沖是1缸點(diǎn)火電壓，在波峰的旁邊顯示了數(shù)字“1”，在相隔100 ms，4缸點(diǎn)火電壓呈負(fù)向顯示，此時(shí)曲軸轉(zhuǎn)角處于180°位置。在與1缸點(diǎn)火電壓相隔200 ms的位置，3缸點(diǎn)火電壓呈負(fù)向顯示，此時(shí)曲軸轉(zhuǎn)角處于360°位置，這就形成了1個(gè)點(diǎn)火工作缸的過度。如上所述，當(dāng)3缸點(diǎn)火電壓產(chǎn)生時(shí)，再延遲100 ms，產(chǎn)生了正向的2缸點(diǎn)火電壓，此時(shí)曲軸轉(zhuǎn)角處于540°位置，至下一次的1缸點(diǎn)火電壓產(chǎn)生正好是720°的曲軸轉(zhuǎn)角。