故障現(xiàn)象

一輛1998款三菱戈藍(lán)車，搭載4G63發(fā)動(dòng)機(jī)（圖1），累計(jì)行駛里程約為17.8萬km。該車因發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)的故障先后在多家維修廠維修，維修人員更換了點(diǎn)火線圈、噴油器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等多個(gè)部件，甚至拆檢了進(jìn)、排氣門，但故障依舊，于是向筆者請求技術(shù)支持。

圖1發(fā)動(dòng)機(jī)室布置

故障診斷

接車時(shí)，維修人員非常無奈地告訴筆者，“這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)有點(diǎn)火、有噴油、有氣缸壓力，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有力，該換的都換了，但就是無法起動(dòng)著機(jī)，真是見鬼了!”詳細(xì)了解該車的維修情況后，筆者決定先重點(diǎn)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)刻、噴油時(shí)刻及氣門的開閉時(shí)刻是否正確。
連接pico示波器、WPS500X壓力傳感器及次級點(diǎn)火拾取線，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)測量氣缸1的次級點(diǎn)火和氣缸壓力波形（圖2），發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)刻過于延遲（正常應(yīng)在壓縮上止點(diǎn)附近），懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)錯(cuò)誤。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械正時(shí)，正時(shí)標(biāo)記均正常；檢查曲軸和凸輪軸上的定位銷，也未見異常，說明曲軸傳動(dòng)輪和凸輪軸傳動(dòng)輪未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

圖2故障車氣缸1的次級點(diǎn)火

和氣缸壓力波形（截屏）

測量該車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖3），與同型號正常發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖4，由維修過該款發(fā)動(dòng)機(jī)的朋友提供，該波形中的凸輪軸位置傳感器信號無法拉低至0 V，這是因?yàn)橥馆嗇S位置傳感器損壞，但發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)是正常的，因此仍能正常反映發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)）對比發(fā)現(xiàn)，該車凸輪軸位置傳感器信號與曲軸位置傳感器信號的相位差與正常發(fā)動(dòng)機(jī)的不一致。那么究竟是凸輪軸位置傳感器信號有問題，還是曲軸位置傳感器信號有問題呢？

圖3故障車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（截屏）

圖4正常發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（截屏）

仔細(xì)觀察圖4，可以發(fā)現(xiàn)凸輪軸位置傳感器信號波形上有明顯的點(diǎn)火干擾信號，由此可以看出點(diǎn)火時(shí)刻。測量發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)與氣缸1的氣缸壓力波形（圖5），與圖4對比可知，圖5中最高氣缸壓力位置對應(yīng)的凸輪軸位置傳感器信號位置與圖4中點(diǎn)火干擾信號位置一致。由于最高氣缸壓力對應(yīng)壓縮上止點(diǎn)，正常情況下點(diǎn)火時(shí)刻發(fā)生在壓縮上止點(diǎn)附近，因此筆者大膽推斷故障車的凸輪軸位置傳感器信號正常，曲軸位置傳感器信號不正常。

圖5故障車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)與氣缸1

的氣缸壓力波形（截屏）

仔細(xì)分析曲軸位置傳感器信號波形，發(fā)現(xiàn)故障車的曲軸位置傳感器信號波形不僅相位錯(cuò)誤，而且波形形狀也不對。正常曲軸位置傳感器信號的高電位持續(xù)時(shí)間短，低電位持續(xù)時(shí)間長，而故障車曲軸位置傳感器信號剛好相反，高電位持續(xù)時(shí)間長，低電位持續(xù)時(shí)間短。該車曲軸位置傳感器信號盤上有2個(gè)窄齒和2個(gè)寬齒缺，根據(jù)正常曲軸位置傳感器信號可知，窄齒對應(yīng)高電位，寬齒缺對應(yīng)低電位。用pico示波器分析軟件的數(shù)學(xué)通道對故障車曲軸位置傳感器信號進(jìn)行反相計(jì)算（圖6），驚訝地發(fā)現(xiàn)，反相后曲軸位置傳感器信號的形狀和相位均變正常了。

圖6對故障車曲軸位置傳感器

信號進(jìn)行反相計(jì)算（截屏）

曲軸位置傳感器及其信號盤均更換過，懷疑更換的曲軸位置傳感器型號不對。詢問之前的維修人員得知，由于該款車型太老，沒有購買到原車配件，于是更換的是國產(chǎn)4G63發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置傳感器。是曲軸位置傳感器型號不匹配，還是配件質(zhì)量有問題呢？于是又連續(xù)更換了2個(gè)曲軸位置傳感器，但故障依舊，由此確認(rèn)曲軸位置傳感器型號不匹配。

由于反相后的曲軸位置傳感器信號就變正常了，于是決定在曲軸位置傳感器上加裝電平反相器模塊，將低電平信號變成高電平信號，將低電平信號變成高電平信號。

故障排除

在曲軸位置傳感器上加裝電平反相器模塊（圖7）后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利起動(dòng)著機(jī)，且運(yùn)轉(zhuǎn)正常，故障排除。

圖7加裝電平反相器模塊

作者：葉正祥，Tech Gear 汽車診斷學(xué)院汽車免拆診斷專家，現(xiàn)任余姚東江名車專修廠廠長兼技術(shù)總監(jiān)，被聘為哈弗汽車區(qū)域技術(shù)專家；2015 年獲得首屆中國汽車診斷師大賽總決賽三等獎(jiǎng)；2016 年取得中國汽車工程學(xué)會(huì)汽車診斷專業(yè)領(lǐng)域中級工程師資格證書。