一辆行驶里程约16.7万km的一汽大众捷达5气门轿车。该车因烧机油厉害而进行发动机大修后出现启动困难的故障,但发动机故障指示灯不点亮。
故障诊断:发动机启动困难,说明发动机电路、油路、气路和机械装置基本正常;发动机故障指示灯不亮,说明发动机控制单元(ECU)没有故障码存储,即各主要传感器、执行器和ECU工作基本正常。询问修理工,得知各项测试参数基本正常(跳火测试正常,各缸缸压接近0. 9 MPa,燃油压力约270kPa,点火提前角为10°左右),由此可见,发动机的基本工作条件已经具备。
根据以往的维修经验,捷达5气门发动机的配气正时安装错误时,会出现发动机启动困难的现象。但检查配气正时一般需要拆解发动机,工效较低。
对于现代电控汽车而言,发动机ECU是利用曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等来检测曲轴和凸轮轴的位置,以确定正确的喷油时刻和点火时刻,曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号不准,也会导致发动机ECU监测的配气正时(相位)不正确,从而引起发动机运行故障。
电喷发动机的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器都是通过正时带或链条连接的,曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号具有严格的相位关系。据此可知,通过检测曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形,在不拆解发动机的情况下就可以准确判断配气正时是否正确。
金德K60是一种集故障诊断和汽车专用示波器为一体的手持式多功能诊断仪,具有2路示波器功能,采样速度最大可达20MHz,而且能够记录、存储波形,非常适合进行汽车波形的检测分析。用金德、K60进行曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号测试的步骤如下:
①将曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号分别输入到金德K60的CH1、 CH2通道。
②在初始界面上选择通用示波器,在通用示波器界面选择手动,通道选择CHI和CH2 a
③分别调整“位置”参数,使CHI和CH2的位置处于屏幕上下方向的中间位置。
④打开点火开关,利用启动机带动发动机运转10s左右,分别调整示波器的“时间”和“电压”参数,使曲轴位置传感器的波形基本可以看清楚,得到如图1a所示波形,然后保存波形,关闭点火开关(此步骤需要反复多次)。
⑤对保存的波形的“时间”和“电压”参数进行进一步调整,得到如图1b所示的波形。
⑥波形分析:图1c所示是正常状态时的曲轴信号波形和凸轮轴信号波形,由图可见,正常状态时在凸轮轴信号的下降沿(虚线)后将会出现2个曲轴(信号齿)信号波形,然后接着出现曲轴1缸上止点((2个缺齿)信号。从图1b所示可见,在凸轮轴信号的下降沿后只出现了1个曲轴信号波形,然后接着出现曲轴I缸上止点信号,这表明凸轮轴或曲轴的正时安装位置有误。
接下来首先检查曲轴正时同步带的安装,发现安装正确。解体发动机,检查凸轮轴正时链的安装情况,发现2个标记之间只有15个链辊。查阅维修手册,正常情况应为16个链辊,如图2所示。将2个标记之间调整为16个链辊,按工艺要求装复试车,发动机启动恢复正常,故障排除。
相关资料:2017年大众、奥迪原厂维修信息系统ELSA 6.0