一輛2010款江鈴陸風X8車,搭載4G6GS4N發動機,累計行駛里程約為20萬km。該車在其他修理廠進行發動機大修,維修后試車,發動機怠速抖動、加速無力。
用故障檢測儀檢測,發動機控制模塊(ECM)中存儲有故障代碼“P0353點火線圈3輸出故障”(圖1);檢查點火線圈3的電路,未見異常;與其他氣缸調換火花塞和點火線圈,故障依舊;反復核對發動機正時,未見異常。診斷至此,維修人員沒有了維修思路,于是向筆者請求技術支持。
圖1 ECM中存儲有故障代碼
接車后試車,確認故障現象與維修人員所述一致。如圖2所示,該車點火驅動功率級集成在點火線圈內,點火線圈上共3根導線,分別為電源線、搭鐵線和控制線。
圖2點火線圈控制電路
用示波器同時測量點火線圈3點火觸發(控制線上的信號)、曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器的信號波形(圖3),發現曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號均無明顯異常,但點火線圈3點火觸發信號的電壓只有3V左右,且持續時間(即充磁時間)很短,異常;另外,從凸輪軸位置傳感器信號受到次級點火電壓信號的干擾情況來看,點火線圈3的次級跳火異常,而其他3個點火線圈的次級跳火正常。
圖3點火線圈3點火觸發、曲軸位置傳感器 及凸輪軸位置傳感器的信號波形
接著測量點火線圈4點火觸發、曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器的信號波形(圖4),發現點火線圈4點火觸發信號的電壓為5V左右,且持續時間正常。診斷至此,懷疑點火線圈3的控制線對搭鐵短路。
圖4點火線圈4點火觸發、曲軸位置傳感器 及凸輪軸位置傳感器的信號波形
反復測試發現,只要脫開點火線圈3導線連接器,點火觸發信號就恢復正常(圖5),一旦連接點火線圈3導線連接器,點火觸發信號就異常。仔細檢查點火線圈3導線連接器,端子無短路現象。難道是點火線圈3損壞?
檢查發現4個點火線圈均是新更換的。與維修人員溝通得知,發動機大修時順便更換了所有的點火線圈和火花塞。將點火線圈3和點火線圈4調換,故障依舊,由此初步排除點火線圈存在故障的可能,懷疑ECM損壞,一旦加上點火線圈3的負載,ECM就無法輸出點火觸發信號。
圖5脫開點火線圈3導線連接器后的相關波形
更換ECM后試車,故障依舊!難道更換的ECM配件也是損壞的?拆解ECM(圖6),發現點火觸發信號控制方式分2種,點火線圈1和點火線圈3的點火觸發信號控制方式相同,末端電路中沒有三極管,電路中稍微有點負載,就無法輸出點火觸發信號;而點火線圈2和點火線圈4的點火觸發信號控制方式相同,末端電路中有三極管,電路中即使有點負載,仍能輸出點火觸發信號。
圖6拆解ECM
正常情況下,點火觸發信號控制電路中的負載是很小的,即使ECM的末端電路中沒有三極管,也能正常輸出點火觸發信號。分析至此,懷疑更換的點火線圈負載過大。由于點火觸發信號控制方式不同,雖然點火線圈安裝在氣缸4上能正常工作,但安裝在氣缸3上無法正常工作。
更換所有點火線圈后反復試車,發動機怠速運轉穩定、加速有力,故障排除。
故障總結
該車故障是由點火線圈配件質量問題引起的。由于點火觸發信號控制方式比較特別,采用調換元件的方法進行診斷,誤以為點火線圈正常,走了一些彎路。不過,使用示波器診斷,能夠看到點火觸發信號的變化,最終沒能讓點火線圈蒙混過關!
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