虹科免拆诊断 | 1998 款三菱戈蓝车发动机无法起动

 

故障现象

 

一辆1998款三菱戈蓝车，搭载4G63发动机（图1），累计行驶里程约为17.8万km。该车因发动机无法起动的故障先后在多家维修厂维修，维修人员更换了点火线圈、喷油器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等多个部件，甚至拆检了进、排气门，但故障依旧，于是向笔者请求技术支持。

 

图1　发动机室布置
 

故障诊断

 

接车时，维修人员非常无奈地告诉笔者，“这个发动机有点火、有喷油、有气缸压力，起动机运转有力，该换的都换了，但就是无法起动着机，真是见鬼了!”详细了解该车的维修情况后，笔者决定先重点检查发动机的点火时刻、喷油时刻及气门的开闭时刻是否正确。
连接pico示波器、WPS500X压力传感器及次级点火拾取线，起动发动机，同时测量气缸1的次级点火和气缸压力波形（图2），发现点火时刻过于延迟（正常应在压缩上止点附近），怀疑发动机正时错误。检查发动机机械正时，正时标记均正常；检查曲轴和凸轮轴上的定位销，也未见异常，说明曲轴传动轮和凸轮轴传动轮未发生偏转。

 

图2　故障车气缸1的次级点火

和气缸压力波形（截屏）
 

 

测量该车发动机正时波形（图3），与同型号正常发动机正时波形（图4，由维修过该款发动机的朋友提供，该波形中的凸轮轴位置传感器信号无法拉低至0 V，这是因为凸轮轴位置传感器损坏，但发动机正时是正常的，因此仍能正常反映发动机正时）对比发现，该车凸轮轴位置传感器信号与曲轴位置传感器信号的相位差与正常发动机的不一致。那么究竟是凸轮轴位置传感器信号有问题，还是曲轴位置传感器信号有问题呢？

 

图3　故障车发动机正时波形（截屏）

 

图4　正常发动机正时波形（截屏）

 

仔细观察图4，可以发现凸轮轴位置传感器信号波形上有明显的点火干扰信号，由此可以看出点火时刻。测量发动机正时与气缸1的气缸压力波形（图5），与图4对比可知，图5中最高气缸压力位置对应的凸轮轴位置传感器信号位置与图4中点火干扰信号位置一致。由于最高气缸压力对应压缩上止点，正常情况下点火时刻发生在压缩上止点附近，因此笔者大胆推断故障车的凸轮轴位置传感器信号正常，曲轴位置传感器信号不正常。

 

图5　故障车发动机正时与气缸1

的气缸压力波形（截屏）

 

 

仔细分析曲轴位置传感器信号波形，发现故障车的曲轴位置传感器信号波形不仅相位错误，而且波形形状也不对。正常曲轴位置传感器信号的高电位持续时间短，低电位持续时间长，而故障车曲轴位置传感器信号刚好相反，高电位持续时间长，低电位持续时间短。该车曲轴位置传感器信号盘上有2个窄齿和2个宽齿缺，根据正常曲轴位置传感器信号可知，窄齿对应高电位，宽齿缺对应低电位。用pico示波器分析软件的数学通道对故障车曲轴位置传感器信号进行反相计算（图6），惊讶地发现，反相后曲轴位置传感器信号的形状和相位均变正常了。

 

图6　对故障车曲轴位置传感器

信号进行反相计算（截屏）

 

曲轴位置传感器及其信号盘均更换过，怀疑更换的曲轴位置传感器型号不对。询问之前的维修人员得知，由于该款车型太老，没有购买到原车配件，于是更换的是国产4G63发动机的曲轴位置传感器。是曲轴位置传感器型号不匹配，还是配件质量有问题呢？于是又连续更换了2个曲轴位置传感器，但故障依旧，由此确认曲轴位置传感器型号不匹配。

 

由于反相后的曲轴位置传感器信号就变正常了，于是决定在曲轴位置传感器上加装电平反相器模块，将低电平信号变成高电平信号，将低电平信号变成高电平信号。

 

故障排除

 

在曲轴位置传感器上加装电平反相器模块（图7）后试车，发动机能够顺利起动着机，且运转正常，故障排除。

 

图7　加装电平反相器模块
 

作者：叶正祥，Tech Gear 汽车诊断学院汽车免拆诊断专家，现任余姚东江名车专修厂厂长兼技术总监，被聘为哈弗汽车区域技术专家；2015 年获得首届中国汽车诊断师大赛总决赛三等奖；2016 年取得中国汽车工程学会汽车诊断专业领域中级工程师资格证书。