典型故障的波形分析(二)
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 5915 次点击
案例7:进气门严重烧蚀
车型:金杯
发动机:4Y单点喷射
故障现象:4缸不工作,加速时回火。
故障诊断:由于是单点喷射发动机,其它3个缸工作正常,基本可以排除燃油供给问题。检查4缸进气管也没有发现漏气,用示波器查看4缸点火波形,所测波形如图15所示。从波形中可以看出火花线上有严重的杂波。一个正常的波形火花线是一条平直干净的线,如图16所示。如此严重杂波说明汽缸内有燃烧极不稳定,问题很可能是机械故障。接上真空表发现表针剧烈抖动,而且加速时更加剧烈,说明进气门严重漏气,拆开缸盖后发现4缸进气门和气门口烧掉一大块,更换气门和气门口后故障排除。
案例8:启动机干扰
车型:风度A33
发动机:VQ20
故障现象;启动困难,有时回火。
故障诊断:首先打启动机验证故障现象,发现打三、四次发动机才能启动,并且有时回火,有时好象点火过早,就好像是高压线插错后点火错乱一样。但是这种发动机是独立点火系统,检查点火线圈插头也没插错,读取故障码显示系统正常。能够对点火正时产生影响的主要是曲轴位置传感器,该发动机装有两个曲轴位置传感器,一个装在皮带轮后面,产生120°上止点信号,一个装在飞轮壳上,产生360°信号。
首先用示波器测试前面提到的120°信号,所测波形如图17所示,箭头所指部分是启动时的波形,上面出现了很多杂波,后面没有杂波的部分是启动后的波形,很显然120°信号在启动时受到了干扰。120°信号传感器是电磁式,两根线一根进电脑,一根在发动机缸体上搭铁。在发动时启动机的电流很大,如果搭铁线接触不好就会产生杂波进而影响120°信号。于是把示波器探针接到发动机缸体上,所测波形如图18所示,杂波幅度达到了1V以上,对搭铁线进打磨处理,并且附加了一根搭铁线,试车故障依旧。
重新调整思路再次对图17进行分析。汽车上的主要干扰源是发电机、点火线圈和启动机。杂波是在启动时产生的,启动后杂波消失,说明点火线圈和发电机不是干扰源,问题应该出在启动机上。拆下启动机分解后发现电刷和换向器严重烧蚀,干扰源应该是电刷和换向器产生点火花,更换启动机后故障排除,重新对发动机缸体和120°信号进行测试,结果如图19,20所示,杂波消失。
案例9:点火线圈故障
车型:风度A32
发动机:VQ20DE
故障现象:怠速抖动,加速时有顿车现象。
故障诊断:根据上述现象可以肯定发动机有个别汽缸工作不良,用金德K8的维修工作支持功能进行断缸实验,结果证明2缸工作不良。汽缸工作不良的原因有很多,但点火系统的故障率较高,VQ20发动机采用的是独立点火,大功率三极管和点火线圈制成一体,点火线圈有三根线,分别是电源、地线、点火信号。将示波器接在点火信号线上,检查从电脑输出的点火信号,测得波形如图21所示。而正常的波形如图22所示,电脑向大功率三极管输出一个2V的点火信号,波形中箭头所指的向上斜起部分是电流通过三极管时产生的,波形总幅值达到4V左右。图21波形中的杂波说明点火线圈内部有接触不良现象,使点火线圈点火能量下降,更换点火线圈后故障排除。
案例10:搭铁线故障
车型:风度A32
发动机:V030DE变速器:RE4F04A
故障现象:挂挡升挡冲击,换挡点过高。
故障诊断:此车进厂时车主抱怨,起步和加速时无力,没有换挡感觉。试车发现变速器一直锁在3挡。日产车变速器在3挡时,两个换挡电磁阀都处于断电状态,这也是一种硬件保护措施。如果变速器电控系统出现问题,变速器就会自动锁定在3挡,进入跛行模式(也叫回家模式)。为确定故障是在变速器内部还是在电控系统,读取故障码和数据流没发现问题。
于是把两个试灯接在换挡电磁阀的线路上,试灯显示ECU控制正常,测量电磁阀阻值也在正常范围内,那么问题肯定出在变速器内部。通过油路图进行油路分析,故障点集中在为电磁阀提供油压的先导阀上。拆开阀体后发现先导阀确实卡住不动。于是对阀体进行了清洗,并对主油压阀、增压阀、油压调节阀重新装车试车。变速器开始换挡,但是新的问题又出现了,换挡点过高,挂倒挡和前进挡都有严重冲击,1挡升2挡冲击严重,2挡升3挡和3挡升4挡冲击稍微轻些。
既然所有挡位都冲击,说明主油压过高。接上油压表测量挂挡时的油压,测得油压是10kgf/cm2(1kgf/cm2=98066.5Pa),比规定的4kgf/cm2油压高出6kgf/cm2。阀体和电磁阀都经过了清洗和真空度测试,不会有问题,并且此车在正常急加速时可以自动切换到动力模式,但是此时不能自动切换,看来问题还是出在电控系统。于是把示波器接在主油压电磁阀的线路上,测试挂挡时的控制信号,所测波形如图23所示。这是一个高速大负荷时控制信号,正常的挂挡和小负荷时的信号应该如图24所示。
电脑通过占空比信号来控制主油压电磁阀的打开时间。主油压电磁阀是一个常闭电磁阀,在完全断电时油压达到最高。电脑先用大电流打开电磁阀(如图24中上面箭头所指),再用一个较小电流让电磁阀保持在打开位置,如图24中下面箭头所指,这和峰值保持型喷油嘴控制原理相同,只不过喷油嘴是负触发而主油压电磁阀是正触发,所以波形是倒过来的。电磁阀打开时间和油压成反比,保持电流供给时间长短决定油压高低,图23中的波形显示电脑没有提供保持电流,电磁阀打开时间很短,所以主油压就高。
那么是什么原因导致电脑控制异常呢?用示波器测量能对油压产生影响的信号,也没发现问题。于是用一个别的电脑替换试验,但故障依旧,看来故障原因只有在电脑的供电电路了。用示波器测量了电源,显示正常,但在测试搭铁线时发现了问题,如图25所示,搭铁线上出现了0.37V的电压。搭铁线上的电压最大不能超过0.2V,把搭铁线处理拧紧后再次测量如图26所示,电压降到了0.14V,试车故障排除。
案例11:分电器严重磨损
车型:长风猎豹
发动机:4G64多点喷射
故障现象:发动机在1500~2000r/min时抖动。
故障诊断:发动机怠速时轻微抖动,转速在1500~2000r/min时严重抖动,2000r/min以上抖动减轻,读取故障码和数据流均正常。用示波器检查每缸点火波形,把发动机转速提高到1800r/min时,出现了如图27所示的波形,发动机抖动时波形也跟着晃动,正常的波形应该如图28所示很稳定,用点火正时灯检查点火正时,发现点火正时也来回晃动。
问题应该是点火正时忽早忽晚引起的,把示波器设置成4通道并列波形,并列波形可以比较出4个汽缸的点火时间是否一致。图30是一个正常的发动机的并列波形,可以看出各缸点火时间一致都在一个时间轴上。图29是在发动机严重抖动时的并列波形,很显然各缸的点火时间不一致,很有可能是分电器出了问题。拆下分电器后发现,分电器轴和凸轮轴连接的拨又严重磨损,这是导致点火时间不一致的原因,更换分电器后一切正常。