故障現(xiàn)象

一輛1998款三菱戈藍(lán)車，搭載4G63發(fā)動機(jī)（圖1），累計行駛里程約為17.8萬km。該車因發(fā)動機(jī)無法起動的故障先后在多家維修廠維修，維修人員更換了點火線圈、噴油器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等多個部件，甚至拆檢了進(jìn)、排氣門，但故障依舊，于是向筆者請求技術(shù)支持。

圖1發(fā)動機(jī)室布置

故障診斷

接車時，維修人員非常無奈地告訴筆者，“這個發(fā)動機(jī)有點火、有噴油、有氣缸壓力，起動機(jī)運轉(zhuǎn)有力，該換的都換了，但就是無法起動著機(jī)，真是見鬼了!”詳細(xì)了解該車的維修情況后，筆者決定先重點檢查發(fā)動機(jī)的點火時刻、噴油時刻及氣門的開閉時刻是否正確。
連接pico示波器、WPS500X壓力傳感器及次級點火拾取線，起動發(fā)動機(jī)，同時測量氣缸1的次級點火和氣缸壓力波形（圖2），發(fā)現(xiàn)點火時刻過于延遲（正常應(yīng)在壓縮上止點附近），懷疑發(fā)動機(jī)正時錯誤。檢查發(fā)動機(jī)機(jī)械正時，正時標(biāo)記均正常；檢查曲軸和凸輪軸上的定位銷，也未見異常，說明曲軸傳動輪和凸輪軸傳動輪未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

圖2故障車氣缸1的次級點火

和氣缸壓力波形（截屏）

測量該車發(fā)動機(jī)正時波形（圖3），與同型號正常發(fā)動機(jī)正時波形（圖4，由維修過該款發(fā)動機(jī)的朋友提供，該波形中的凸輪軸位置傳感器信號無法拉低至0 V，這是因為凸輪軸位置傳感器損壞，但發(fā)動機(jī)正時是正常的，因此仍能正常反映發(fā)動機(jī)正時）對比發(fā)現(xiàn)，該車凸輪軸位置傳感器信號與曲軸位置傳感器信號的相位差與正常發(fā)動機(jī)的不一致。那么究竟是凸輪軸位置傳感器信號有問題，還是曲軸位置傳感器信號有問題呢？

圖3故障車發(fā)動機(jī)正時波形（截屏）

圖4正常發(fā)動機(jī)正時波形（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波形上有明顯的點火干擾信號，由此可以看出點火時刻。測量發(fā)動機(jī)正時與氣缸1的氣缸壓力波形（圖5），與圖4對比可知，圖5中最高氣缸壓力位置對應(yīng)的凸輪軸位置傳感器信號位置與圖4中點火干擾信號位置一致。由于最高氣缸壓力對應(yīng)壓縮上止點，正常情況下點火時刻發(fā)生在壓縮上止點附近，因此筆者大膽推斷故障車的凸輪軸位置傳感器信號正常，曲軸位置傳感器信號不正常。

圖5故障車發(fā)動機(jī)正時與氣缸1

的氣缸壓力波形（截屏）

仔細(xì)分析曲軸位置傳感器信號波形，發(fā)現(xiàn)故障車的曲軸位置傳感器信號波形不僅相位錯誤，而且波形形狀也不對。正常曲軸位置傳感器信號的高電位持續(xù)時間短，低電位持續(xù)時間長，而故障車曲軸位置傳感器信號剛好相反，高電位持續(xù)時間長，低電位持續(xù)時間短。該車曲軸位置傳感器信號盤上有2個窄齒和2個寬齒缺，根據(jù)正常曲軸位置傳感器信號可知，窄齒對應(yīng)高電位，寬齒缺對應(yīng)低電位。用pico示波器分析軟件的數(shù)學(xué)通道對故障車曲軸位置傳感器信號進(jìn)行反相計算（圖6），驚訝地發(fā)現(xiàn)，反相后曲軸位置傳感器信號的形狀和相位均變正常了。

圖6對故障車曲軸位置傳感器

信號進(jìn)行反相計算（截屏）

曲軸位置傳感器及其信號盤均更換過，懷疑更換的曲軸位置傳感器型號不對。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)動機(jī)的曲軸位置傳感器。是曲軸位置傳感器型號不匹配，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不匹配。

由于反相后的曲軸位置傳感器信號就變正常了，于是決定在曲軸位置傳感器上加裝電平反相器模塊，將低電平信號變成高電平信號，將低電平信號變成高電平信號。

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)動機(jī)能夠順利起動著機(jī)，且運轉(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；2016 年取得中國汽車工程學(xué)會汽車診斷專業(yè)領(lǐng)域中級工程師資格證書。