2005 款本田CR-V 车起动后自动熄火
2020-10-15余姚东江名车专修厂叶正祥
余姚东江名车专修厂 叶正祥
故障现象一辆2005款本田CR-V车,搭载K20A4发动机,累计行驶里程约为30万km。车主反映,该车起动着机后运转几秒便会自动熄火。
故障诊断接车后试车,起动发动机,发动机起动正常,组合仪表上无故障灯点亮,但运行约6 s后发动机自动熄火。用故障检测仪检测,无相关故障代码存储。反复试车,发现发动机均只能运转约6 s,发动机怠速平稳,且在6 s内踩下加速踏板,发动机能够正常加速。分析故障现象,怀疑发动机防盗认证失败,以致发动机在运行一定时间后自动熄火。
拆下车钥匙中的防盗芯片(图1),接通点火开关,组合仪表上的防盗指示灯(绿色钥匙形状的指示灯)闪烁;起动发动机,发动机无着机迹象。由此可知,若该车发动机防盗认证失败,则发动机根本无法起动着机,这说明该车发动机自动熄火与发动机防盗系统无关。
图1 拆下车钥匙中的防盗芯片
连接pico示波器、WPS500X压力传感器及测试线(图2),利用pico示波器4个通道同时测量燃油压力、进气凸轮轴位置传感器信号、气缸1喷油信号和气缸1点火信号的波形(图3),发现发动机熄火时的燃油压力约为3.5 bar(1 bar=100 kPa),且有喷油和点火信号,无明显异常。放大发动机熄火时的波形(图4),发现喷油和点火的时间间隔突然由4个进气凸轮轴位置传感器信号变为6个进气凸轮轴位置传感器信号,然后立即又恢复至4个进气凸轮轴位置传感器信号,接着发动机熄火,由此怀疑喷油和点火时刻异常。用测量燃油压力的通道测量排气凸轮轴位置传感器信号,其他通道保持不变,测得的波形如图5所示。分析图5可知,发动机熄火时喷油和点火时刻相对于进气凸轮轴位置传感器信号和排气凸轮轴位置传感器信号均发生了变化。
图2 连接pico示波器、WPS500X压力传感器及测试线
图3 燃油压力、进气凸轮轴位置传感器信号等组合波形(截屏)
图4 放大发动机熄火时的相关波形(截屏)
发动机控制单元主要是根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号控制喷油和点火时刻的,笔者认为,在喷油和点火时刻第1次出现错误时,曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号就不可信了,虽然喷油和点火的时间间隔恢复正常,但之后喷油和点火的时刻都是错乱的,以致发动机熄火。
用测量进气凸轮轴位置传感器信号的通道测量气缸1气缸压力,其他通道保持不变,测得的波形如图6所示。分析图6可知,发动机熄火时气缸1的点火时刻发生在排气行程末段(正常应发生在压缩上止点附近),喷油时刻发生在压缩上止点附近(正常应发生在进气行程开始阶段),均异常,由此确定发动机熄火是由点火和喷油时刻错误引起的。
图5 排气凸轮轴位置传感器信号、进气凸轮轴位置传感器信号等组合波形(截屏)
图6 气缸1气缸压力、排气凸轮轴位置传感器信号等组合波形(截屏)
仔细分析气缸1的气缸压力波形(图7),发现最高气缸压力约为12 bar,过高;排气门打开时刻(EVO)约为做功行程下止点前52°曲轴转角,且排气行程末段气缸压力上升至1.5 bar,由此推断排气门提前打开,在排气行程末段,活塞向上运行,排气门提前关闭,进气门尚未打开,以致气缸压力升高。诊断至此,推断该车发动机正时错误。
图7 故障车气缸1的气缸压力波形(截屏)
拆检发动机正时,发现正时链条松动;转动曲轴,使正时链条上的2个颜色较深的正时链节同时位于上方(图8),发现2个正时链节之间有7个链节。正常情况下,在安装正时链条时,这2个正时链节是与进气、排气凸轮轴链轮上的正时标记齿相对应的,即算上2个正时链节,2个正时标记齿之间应该是9个链节。继续转动曲轴,使进气、排气凸轮轴链轮上的正时标记齿同时位于上方(图9),发现2个正时标记齿之间只有8个链节(含进气凸轮轴链轮上的正时标记齿对应的链节,排气凸轮轴链轮上的正时标记齿未对应链节),这说明正时链轮跳了1个齿。结合排气门提前打开的现象进行分析,推断排气凸轮轴链轮顺时针跳了1个齿。
图8 2个正时链节同时位于上方
图9 2个正时标记齿同时位于上方
故障排除更换正时链条张紧器,正确安装正时链条(图10)后试车,发动机不再熄火,且运行正常,故障排除。
图10 正确安装正时链条
故障总结故障排除后测量发动机怠速时气缸1的气缸压力波形(图11),得知最高气缸压力约为5.4 bar,排气门打开时刻(EVO)约为做功行程下止点前32°曲轴转角。故障时排气门打开时刻(EVO)为做功行程下止点前52°曲轴转角,与正常时相比,约提前了20°曲轴转角,对应10°凸轮轴转角(曲轴转2圈,凸轮转1圈,曲轴转角是凸轮轴转角的2倍),这与排气凸轮轴链轮顺时针跳1个齿基本对应,因为排气凸轮轴链轮上共46个齿(图12),每个齿对应7.8°(360°÷46≈7.8°)凸轮轴转角。
另外,为了今后能快速判断该款发动机正时是否正确,笔者采集了该款发动机的正时相位波形(图13,红色为曲轴位置传感器信号波形,蓝色为进气凸轮轴位置传感器波形,绿色为排气凸轮轴位置传感器信号波形,黄色为气缸1点火信号波形)。进、排气凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器之间的信号关系能够反映进排气凸轮轴与曲轴之间的机械位置关系,一旦信号关系发生变化(前提是可变正时系统不工作),则说明发动机机械正时错误。在此建议大家养成采集发动机正时相位波形的好习惯,建立属于自己的发动机正时相位波形库。
图11 正常车发动机怠速时气缸1的气缸压力波形(截屏)
图12 排气凸轮轴链轮上共46个齿
图13 该款发动机的正时相位波形(截屏)