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学习使用汽车示波器:轻松解决尼桑350Z不启动的问题!

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:车型:尼桑350Z,装备3.5L发动机、手动变速器,点火系统为COP系统。再次检查核实,发现正时链条工作正常,没有错齿。由此断定,右侧凸轮轴位置传感器损坏。经过试验,发现这辆可以正常启动的车,当拔下一个凸轮轴位置传感器时,可以勉强着车,但启动时间较长,并且加不上油门。经过测量,发现此缸点火线圈插头上的信号有2.6V的电压,而其他点火线圈的信号线上,在不启动车辆时,电压为0。

学习使用汽车示波器:轻松解决尼桑350Z不启动的问题!

车型:尼桑350Z,装备3.5L发动机、手动变速器,点火系统为COP系统。

故障现象:发动机不着车。

该车为二手车,据车主介绍,刚买来时,发动机缺缸,只有4个缸在工作,后来维修了一下排气管,在一次高转速轰油门后,发动机不着车。

经过初步检测,发现无高压火。此车为COP点火系统,每缸1个点火线圈,每个点火线圈上有3根线。用万用表和试灯检测,发现在启动时和点火开关打开状态下,有12V实电,并且6个点火线圈都不跳火。点火线圈损坏的可能性比较小,很有可能是控制系统出现故障,没有给点火线圈送来驱动信号

接上解码器,读取故障码,显示只有1个故障码,炭罐电磁阀线路故障,没有其他的故障码。车身系统和防盗系统也都正常。

根据以往的经验,判断此车的正时出现问题。此车的正时机构为链条式的,拆开发动机前正时罩(拆下油底壳后,有两条向上拧的螺丝固定着前正时罩),核对正时记号,发现确实是正时链条出现错齿。我们用示波器录下波形,如图6-12所示。

图6-12

从波形上看,曲轴位置传感器凸轮位置传感器输出的信号波形都是数字式的波形,所以这两个传感器应该都是霍耳式的。

因为确认了正时已经错位,为了提前判断是否有气门被顶坏,测量了气缸压力,只有一个气缸压力较小为800kPa,其他各缸均为1000kPa以上,估计气门顶坏的可能性不大。用示波器录下来的波形也只是暂时作为原始信息保存下来,没有做过多的分析。

定购了一套新的正时链条。正时链条到货后,开始组装。组装完毕后,再启动试验,结果,发动机仍旧没有高压火。再次检查核实,发现正时链条工作正常,没有错齿。说明此车故障不仅是链条错位引起的,而且还有其他故障。

再次用示波器录下传感器波形进行分析,如图6-13所示。

看到图6-13的波形,总感觉到有些异常,到底是哪里异常呢?对照原车资料上的波形,发现了问题。凸轮位置传感器的信号波形为电平有效的信号,其信号宽度应该与曲轴信号最小脉冲宽度有一定的比例,如图6-14所示。

图6-13

通道1为曲轴位置传感器
通道2为右侧凸轮轴位置传感器

图6-14

每个凸轮轴的正脉冲宽度对应的应该是3个曲轴正脉冲的宽度,我们实测的波形中,右侧凸轮轴的脉冲宽度,有个别符合这个特点,还有两个明显异常的波形,其宽度远远超过了3个曲轴脉冲的宽度。由此断定,右侧凸轮轴位置传感器损坏。为了一次性把货定全,同时检测了左侧凸轮轴位置传感器相对曲轴位置传感器的波形,如图6-15所示。

从信号波形上看,左侧凸轮位置传感器也损坏了,车主为了省钱,定购了两个旧的凸轮轴位置传感器。到货后,装到车上进行试验,结果仍旧没有高压火,再次用示波器测量波形,如图6-16所示。

我们看到了另外一种奇怪的波形,左侧凸轮轴位置传感器输出的信号波形是负极性的,而右侧凸轮轴位置传感器的波形是正极性的,核对零件号,发现零件号不对。

由于配件难找,我们试着把左侧凸轮轴位置传感器的信号进行反相,自制了一块电路板,如图6-17所示。

图6-15

左侧凸轮轴位置传感器(通道1)
与曲轴位置传感器(通道2)

图6-16

左侧凸轮轴位置传感器(通道2)
右侧凸轮轴位置传感器(通道1)

图6-17

按上述设计的线路图进行元件组装,完毕后,接到车上进行试验,得到波形,如图6-18所示。(www.xing528.com)

图6-18

从上述波形上看,通道1为左侧的凸轮位置传感器的波形,可以看到,它的极性已经变成了正极性信号,但右侧凸轮轴位置传感器的信号仍然存在较宽的超过3个曲轴信号宽度的波形出现,说明右侧凸轮位置传感器还有问题。

我们还发现,从天赖车上采集的波形,其左侧凸轮轴和右侧凸轮轴的信号极性是反相的,这可能是与车型相关。

也就是说,此车的波形,到底是正极性的还是负极性的。我们推断,根据最早测量到的波形,应该是正极性的。

霍耳式传感器的损坏的判定:

新的传感器到货后,我们进行检测,发现传感器信号输出与是否靠近铁磁物质没有对应关系。有时传感器没有靠近铁磁,输出的信号电压为高电压,有时为低电压,新传感器是坏的吗?又觉得不可能。后来,反复试验,发现了一点规律,虽然传感器远离铁磁物质时其输出的信号电压不确定,但其靠近铁磁物质时,一定为低电平,并且只要靠近一次,它的信号电平的翻转性是正常的。后来再进一步分析,认为传感器内部是有集成电路的,它对霍耳元件输出的信号进行放大。当铁磁物质靠近后,霍耳元件输出的信号电压变化,集成电路跟着进行输出;铁磁物质远离后,传感器内部的铁芯有剩磁,依然会使霍耳元件有信号输出。但如果装到位置后,磁场相对有了变化,可能信号极性的翻转就恢复正常了,所以并不影响使用,新传感器没有损坏。

图6-19

左侧凸轮轴通道1,右侧凸轮轴通道2(左侧为新传感器)

图6-19中左侧为新凸轮轴位置传感器波形,右侧为旧传感器波形。从图6-20看,正时对正关系正常。

图6-20

后来车主找来了一辆同款天籁轿车,我们经过对调点火线圈,发现故障车上有两点火线圈是损坏的,不能跳出高压火。

经过试验,发现这辆可以正常启动的车,当拔下一个凸轮轴位置传感器时,可以勉强着车,但启动时间较长,并且加不上油门。

这辆正常的车上的波形如图6-21所示。

图6-21

1通道右侧凸轮轴信号是正极性信号

从波形上再次寻找规律,发现是这样的对正关系:右侧凸轮轴信号为正极性信号,左侧凸轮轴信号为负极性信号,两个凸轮轴的输出信号都是1、1、2、2的顺序进行输出,它们之间从时间上是错开的,左侧的第一个1出现时对正右侧的第一个2;右侧的第一个1出现时,对正的是左侧的第一个2。

我们又利用这辆能够发动着车的信号,将其直接牵了3个信号线(左、右凸轮轴和曲轴信号)以及信号线的负极,送给故障车上,同时拔下故障车上的3个传感器。打开点火开关状态下,启动正常车,因为送来了正常的曲轴与凸轮正时信号,故障车的发动机电脑应该能够驱动点火线圈正常跳火。但实际情况是,插上点火线圈后,点火线圈冒烟了。我们插上的是4缸点火线圈插头。经过测量,发现此缸点火线圈插头上的信号有2.6V的电压,而其他点火线圈的信号线上,在不启动车辆时,电压为0。

说明4缸点火线圈有错误的驱动信号送来。再进一步到发动机电脑插头处找到4缸点火线圈信号线,然后切断此信号线。再用万用表测量,发现来自发动机电脑的一侧仍旧有2.6V的电压,则线束方向电压为0V。由此说明,此车的发动机电脑4缸点火线圈的驱动信号线相关的电路损坏。

再试着插上1缸点火线圈,启动正常车,仍旧是没有高压火出现,说明发动机电脑确实损坏。

又经过几天的维修,我们拆开发动机电脑更换了该车的控制点火的两个芯片,L9302-AD 992W8 VH 99 610 MYS。

焊上新的芯片后,装车试验,发动机各缸都有高压火,启动顺利着车。但还存在启动时间过长的问题。再进一步检查,确认左侧凸轮轴位置传感器有故障。再次更换一个新的凸轮轴位置传感器后,发动机可以顺利启动着车。

发动机着车后,还有缺缸现象,用解码器读取故障码,显示为1缸缺火。进一步检查,确认是发动机电脑内部故障,接着沿电脑插针位置往电脑内部检查,确认我们焊接的芯片,有一个引脚没有焊好,刚好就是这个1缸点火线圈的信号线,重新补焊后装车试验,发动机缺缸故障解决。

经过试车,加速性能良好。回厂后再次检测,无故障码,系统正常。到此,此车故障终于彻底排除。

总结:该车故障是因为轰油门时正时链条过松而跳齿,引起发动机无法着车。发动机电脑损坏是因为3缸点火线圈损坏,造成电脑内部集成电路损坏,进而引起发动机电脑无高压火。

通过维修此车,确认当3个正时传感器中有1个凸轮轴位置传感器损坏后,发动机可以着车,但启动时间比较长。

在维修此车的过程中还发现,如果把2缸、4缸的点火线圈插头插反后,会引起发动机控制单元报凸轮轴位置传感器的故障码。而实际上把插头对调正确后,凸轮轴位置传感器的故障码会自动消失。后来在维修天籁时还发现,3缸点火线圈的信号线断路,引起发动机缺缸,同时也报出凸轮轴位置传感器的故障码。

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