虹科免拆诊断 | 2008 款雪佛兰科帕奇车行驶中发动机偶发熄火

 

故障现象

 

一辆2008款雪佛兰科帕奇车，搭载2.4 L发动机，累计行驶里程约为14万km。车主反映，行驶中发动机偶发熄火，熄火后无法立即起动着机，需停放一段时间后才能起动着机。该车已经更换过燃油泵、点火控制模块、高压线、火花塞等，并清洗过节气门，但故障依然未解决，于是寻求笔者帮助。

 

故障诊断

 

使用故障检测仪检测，未读取到相关故障代码；读取发动机数据流，未见异常，于是决定从发动机正常工作的三大要素（合适的空燃比、良好的气缸压缩压力、充足的点火能量）入手检查。

 

该款发动机采用进气歧管燃油喷射系统和双缸同时点火系统。使用pico示波器测量喷油信号（绿色波形）、点火信号（黄色波形）、曲轴位置信号（蓝色波形）及凸轮轴位置信号（红色波形），并连接燃油压力表进行路试。行驶30 km未见异常，燃油压力维持在4 bar（1 bar=100 kPa）左右，正常，各信号波形也都正常（图1）。

 

图1　正常的信号波形（截屏）
 

 

继续行驶一段路程后，发动机突然熄火，多次尝试起动，无法起动着机。此时燃油压力约为4 bar，正常。分析发动机熄火时的信号波形（图2，通道与图1相同）发现，曲轴位置信号、凸轮轴位置信号、喷油信号均正常，点火信号异常，且曲轴停止运转后点火信号电压被异常拉低，正常情况下应始终保持为蓄电池电压，由此怀疑点火控制模块的供电存在故障。脱开4缸点火线圈的高压线进行跳火试验，无火花，确认4缸次级点火线圈无高压电。

 

图2　异常的信号波形（截屏）
 

 

由图3可知，点火控制模块端子2为供电端子，端子1为2缸和3缸的点火信号端子，端子3为1缸和4缸的点火信号端子（上文的点火波形就是从该端子上测量的）。

 

图3　发动机点火系统电路

 

脱开点火控制模块导线连接器，测量端子2的电压，同时晃动相关线束，电压始终为蓄电池电压，正常；仔细检查发现端子2的插孔过大（图4），异常。

 

图4　端子2插孔过大

 

修复点火控制模块导线连接器端子2后反复试车，故障未再出现，于是交车。交车2周后，车主再次反映发动机无法起动着机。接车后试车，起动机运转正常；进行高压跳火测试，正常；从节气门向进气口喷洒化清剂，有着机迹象；测量燃油压力，为4 bar，正常。使用pico示波器测量起动时的喷油信号，发现喷油脉宽约为4.2 ms（图5），异常，与之前测得的正常喷油脉宽（14.68 ms，图6）相差很多，很明显此次故障是由于喷油脉宽过短导致的。分析引起喷油脉宽过短的可能原因有：进气压力信号异常；冷却液温度信号异常；ECM及其相关线路故障。

 

图5　异常的喷油脉宽信号（截屏）

 

图6　正常的喷油脉宽信号（截屏）

 

使用故障检测仪读取发动机数据流，发现进气歧管绝对压力为15 kPa（图7），异常（正常应为大气压力，即101 kPa左右）。脱开进气歧管绝对压力传感器导线连接器，进气歧管绝对压力信号恢复为101 kPa左右，发动机可以正常起动着机，故障不再出现，由此推断进气歧管绝对压力传感器损坏。

 

图7　进气歧管绝对压力传感器信号异常（截屏）

 

故障排除

 

更换点火控制模块导线连接器和进气歧管绝对压力传感器后试车，故障不再出现，至此故障排除。

 

 

故障总结

 

该车故障是由于多重故障原因导致，且属于偶发故障，诊断难度较大。2处不同的故障点都会引起发动机无法着机，维修时应从发动机工作原理出发，利用pico示波器采集信号波形并仔细分析，可以快速、精确地找到故障点。