虹科Pico汽车示波器 | 免拆诊断案例 | 2010款凯迪拉克SRX车发动机无法起动

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故障现象

一辆2010款凯迪拉克SRX车,搭载LF1发动机,累计行驶里程约为14.3万km。该车因正时链条断裂导致气门顶弯,大修发动机后试车,起动机运转有力,但发动机没有着机迹象;多起动几次,火花塞会变湿,说明发动机喷油了;测试火花塞跳火,正常;测量气缸压力,也正常;反复检查发动机机械正时,也未见异常。诊断至此没有了诊断思路,于是向笔者请求技术支持。

故障诊断

用故障检测仪检测,无相关故障代码存储。用pico示波器测量气缸2的气缸压力波形,未见异常,说明发动机机械正时确实没问题;再同时测量气缸2的点火触发信号波形(图1),发现点火时刻发生在排气行程末端,异常,正常点火时刻应发生在压缩上止点附近;测量其他气缸的点火触发信号,发现点火时刻均发生在排气行程末端,说明所有气缸的点火时刻均推迟了约360°曲轴转角。

图1 故障车气缸2的气缸压力和点火触发信号波形

测量故障车的发动机正时波形(图2),与正常车的发动机正时波形(图3)进行对比,发现故障车进气凸轮轴位置传感器第2个宽齿信号与第1个窄齿信号之间为小间距,第2个窄齿信号与第1个宽齿信号之间为大间距,但正常车进气凸轮轴位置传感器第2个宽齿信号与第1个窄齿信号之间为大间距,第2个窄齿信号与第1个宽齿信号之间为小间距,两者刚好相反。

图2 故障车的发动机正时波形

图3 正常车的发动机正时波形

利用数学通道将进气凸轮轴位置传感器信号反相(高电位反转成低电位,低电位反转成高电位,图4),发现宽、窄齿信号变得与正常车的一致,且与曲轴位置传感器信号的相对位置也变得与正常车的一致,由此推断该车凸轮轴位置传感器信号错误,使发动机控制单元判缸错误,以致点火时刻错误,发动机无法起动。

图4 将故障车进气凸轮轴位置传感器反相

检查凸轮轴位置传感器,发现4个凸轮轴位置传感器(2个排气凸轮轴位置传感器和2个进气凸轮轴位置传感器)均是新更换的,怀疑更换的型号错误。重新订购4个凸轮轴位置传感器后进行对比测试,连接凸轮轴位置传感器导线连接器,在未装车的情况下,之前的凸轮轴位置传感器输出的是低电位信号(图5),而重新订购的凸轮轴位置传感器输出的是高电位信号(图6)。

图5 之前的凸轮轴位置传感器输出信号

图6 重新订购的凸轮轴位置传感器输出信号

故障排除 

更换4个凸轮轴位置传感器后试车,发动机顺利起动着机,故障排除。再次测量气缸2的气缸压力和点火触发信号波形(图7),发现点火时刻发生在压缩上止点附近,恢复正常。

图7 正常车气缸2的气缸压力和点火触发信号波形

故障总结 

(1)虽然有喷油、有点火,气缸压力也正常,但是如果点火和喷油时刻错误,发动机依然无法起动着机。

(2)气缸压力波形中的压力最高点即为压缩上止点位置,如果点火时刻不在压缩上止点附近,则说明点火时刻错误。

余姚东江名车专修厂 叶正祥

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