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(qǐng)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(jí)點(diǎn)火拾取線，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)測(cè)量氣缸1的次級(jí)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(jí)點(diǎn)火

和氣缸壓力波形（截屏）

測(cè)量該車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖3），與同型號(hào)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(hào)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(duì)比發(fā)現(xiàn)，該車凸輪軸位置傳感器信號(hào)與曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)有問題，還是曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)波形上有明顯的點(diǎn)火干擾信號(hào)，由此可以看出點(diǎn)火時(shí)刻。測(cè)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(duì)比可知，圖5中最高氣缸壓力位置對(duì)應(yīng)的凸輪軸位置傳感器信號(hào)位置與圖4中點(diǎn)火干擾信號(hào)位置一致。由于最高氣缸壓力對(duì)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(hào)正常，曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)波形，發(fā)現(xiàn)故障車的曲軸位置傳感器信號(hào)波形不僅相位錯(cuò)誤，而且波形形狀也不對(duì)。正常曲軸位置傳感器信號(hào)的高電位持續(xù)時(shí)間短，低電位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，而故障車曲軸位置傳感器信號(hào)剛好相反，高電位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，低電位持續(xù)時(shí)間短。該車曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)可知，窄齒對(duì)應(yīng)高電位，寬齒缺對(duì)應(yīng)低電位。用pico示波器分析軟件的數(shù)學(xué)通道對(duì)故障車曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)的形狀和相位均變正常了。

圖6對(duì)故障車曲軸位置傳感器

信號(hào)進(jìn)行反相計(jì)算（截屏）

曲軸位置傳感器及其信號(hào)盤均更換過，懷疑更換的曲軸位置傳感器型號(hào)不對(duì)。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(hào)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(hào)不匹配。

由于反相后的曲軸位置傳感器信號(hào)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(hào)變成高電平信號(hào)，將低電平信號(hào)變成高電平信號(hào)。

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(zhǎng)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(jí)工程師資格證書。