虹科免拆诊断 | 2016款福特蒙迪欧车发动机怠速不稳

 

一辆2016款福特蒙迪欧车，搭载CAF488WQ3发动机，累计行驶里程约为12.4万km。车主反映，怠速时座椅上偶尔有轻微抖动感，同时组合仪表上的发动机转速表指针上下小幅度摆动，但车辆行驶加速正常。

 

 

接车后试车，车主反映的故障现象确实存在，但发动机怠速抖动并不明显；用故障检测仪检测，无故障代码存储。用虹科Pico汽车示波器测量曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形（图1），分析可知，气缸1、气缸3、气缸4均会偶发失火；放大波形观察，发现气缸失火和未失火时的点火信号基本一致，说明故障与点火系统无关。

 

图1　故障车怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形

 

读取发动机数据流，观察燃油修正数据，无明显异常，初步排除混合气浓度异常引发故障的可能，怀疑发动机正时存在偏差，使气缸内偶尔残留的废气较多，以致气缸偶尔失火。

查看维修手册得知，在安装该款发动机正时时，需要注意以下步骤。

（1）转动曲轴使气缸1位于上止点位置，然后用正时销固定曲轴（图2）。

 

图2　网关隔离低速GMLAN总线电路

 

（2）安装进、排气凸轮轴后需要用专用工具进行定位（图3）。

 

图3　使用专用工具定位进、排气凸轮轴

 

（3）安装传动带轮时需要用螺栓定位传动带轮（图4）。

 

图4　用螺栓定位传动带轮

 

（4）安装曲轴位置传感器时需要用专用工具定位（图5）。

 

图5　用专用工具定位曲轴位置传感器

 

用虹科Pico汽车示波器测量发动机正时及气缸1压力波形（图6），发现曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与进气凸轮轴位置传感器窄齿信号上升沿相差约11个曲轴信号齿，曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与气缸1压缩上止点位置（对应气缸压力最大位置）相差约20个曲轴信号齿。

 

图6　故障车的发动机正时及气缸1压力波形

 

测量正常车的发动机正时及气缸1压力波形（图7），发现曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与进气凸轮轴位置传感器窄齿信号上升沿相差约10个曲轴信号齿，曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与气缸1 压缩上止点位置也相差约20个曲轴信号齿。

 

图7　正常车的发动机正时及气缸1压力波形

 

对比图6与图7可知，故障车的曲轴位置传感器位置安装正确，但进气凸轮轴位置延迟了约1个曲轴信号齿，即6°曲轴转角，由此确定发动机正时存在偏差。

用专用工具校对发动机正时，将曲轴转动至气缸1压缩上止点，发现专用定位工具无法卡入进、排气凸轮轴末端开口（图8），再次确认发动机正时存在偏差。

 

图8　专用定位工具无法卡入进、排气凸轮轴末端的开口

 

正常情况下，专用定位工具卡入进、排气凸轮轴末端开口的状态如图9所示。

 

图9　专用定位工具可以卡入进、排气凸轮轴末端的开口

 

严格按照维修手册上的步骤，使用专用工具重新校对发动机正时后试车，车主反映的故障现象消失；用虹科Pico汽车示波器再次测量曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形（图10），可以看到，所有气缸均未再出现失火现象，发动机怠速运转平稳，故障排除。

 

图10　正常车怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形

 

故障总结

通常，故障代码指引了故障诊断的大体方向。

但有时，当故障比较轻微且程度未达到设定好的阈值时，车辆电脑中并不会记录故障。

此时，使用虹科Pico示波器则可以很好地将这种轻微的故障展现出来，为维修指引一个正确的方向，减少盲目猜测，提高诊断效率。