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)，起動時起動機(jī)可以正常運轉(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)動機(jī)是在行駛中突然出現(xiàn)的故障，又沒有故障碼存儲，因此有可能是燃油系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。連接燃油壓力表，測量起動油壓為230 kPa左右，在正常范圍內(nèi)。檢查點火系統(tǒng)，該車是雙缸同時點火，即1缸和4缸同時點火，2缸和3缸同時點火，當(dāng)1個氣缸位于壓縮行程上止點點火時，同時點火的另1個氣缸位于排氣行程的上止點。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)該是長時間起動卻不能著車造成的。經(jīng)過測量，氣缸壓力都是在800 kPa以上，檢查點火正時標(biāo)記都在正常位置，這可以基本排除發(fā)動機(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發(fā)動機(jī)，還是無法著車。有油有電為什么不能著車呢？故障檢修一時無法再進(jìn)行。

　　筆者分析，該款發(fā)動機(jī)主要靠曲軸位置傳感器控制點火提前角和噴油時間，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。因為是雙缸同時點火，當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)動機(jī)電腦會控制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，這個過程一般不超過5 s，發(fā)動機(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)動機(jī)只要有油有電就應(yīng)該可以起動。

　　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)動機(jī)綜合測試儀對發(fā)動機(jī)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)分析。首先拔下點火線圈的3線插頭，將設(shè)備上的探測頭連接在點火線圈3線插頭的2號端子和3號端子之間，以檢測發(fā)動機(jī)電腦對點火線圈的輸出波形。圖1所示是起動時發(fā)動機(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，同時也要注意輸出信號是否有干擾波的存在。就發(fā)動機(jī)電腦輸出的矩形波來說，此信號波形中的第1個矩形波與第2個矩形波的間隔時間與發(fā)動機(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)動機(jī)電腦以及相關(guān)線路為點火線圈提供的初級信號正常。

圖1 起動時發(fā)動機(jī)電腦輸出的矩形波

　　使用綜合測試儀測量點火系統(tǒng)的次級波形(圖2)，圖中所示為發(fā)動機(jī)在1個工作循環(huán)內(nèi)各缸次級波形。在此需要對測量波形時使用的儀器進(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，因此不會影響對波形的分析。

圖2 使用綜合測試儀測量點火系統(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)動機(jī)在一個工作周期內(nèi)各缸次級波形的平行波。第1個向下的尖峰波形是3缸點火電壓，第2個向下的尖峰波形是2缸點火電壓，第1個向上的尖峰波形是1缸點火電壓，第2個向上的尖峰波形是4缸點火電壓。正常來講，對于雙缸同時點火系統(tǒng)，1缸點火波形與4缸點火波形是反向的，2缸點火波形與3缸點火波形也是反向的，因為如果1缸和3缸是正極觸發(fā)點火，那么2缸和4缸就是負(fù)極觸發(fā)點火，但是本例中因為測試儀感應(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識別1缸的功能，因此仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，在第1個向上的尖峰波形旁邊顯示了1個問號，這是自動識別的標(biāo)記，在后面顯示的波形中，這個問號標(biāo)記被“1”所代替。

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

圖3 點火線圈次級波形

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