一輛2011款瑞麒M1車，搭載SQR317F發(fā)動機，累計行駛里程約為10.4萬km。該車因發(fā)動機起動困難、抖動、動力不足、熱機易熄火等故障進廠維修。用故障檢測儀檢測，發(fā)動機控制單元（ECU）中存儲有故障代碼“P0340相位傳感器安裝位置不當”。

為此維修人員更換了火花塞、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器及正時鏈條套裝等，并反復校對了發(fā)動機配氣正時，但故障依舊，于是向筆者請求技術支持。

該車只在進氣凸輪軸上配備了凸輪軸位置傳感器（資料上稱為相位傳感器），用于檢測進氣凸輪軸上4齒的齒槽磁通量變化；當各個齒轉過凸輪軸位置傳感器時，傳感器電子裝置根據(jù)磁場變化輸出一個脈沖信號；凸輪軸每轉1圈就有4個不同寬度的脈沖信號輸出，輸出信號的頻率取決于凸輪軸轉速；發(fā)動機控制單元通過對窄齒和寬齒進行解碼來識別凸輪軸位置，從而確定發(fā)動機的最佳點火和噴油時刻。

根據(jù)故障代碼P0340提示，首先對凸輪軸位置傳感器的線路進行檢測，電源（5V）和搭鐵均正常，且信號線無斷路、短路現(xiàn)象，由此懷疑凸輪軸位置傳感器信號失常。于是用示波器測量凸輪軸位置傳感器的信號波形（圖1），發(fā)現(xiàn)信號形狀及幅值均無明顯異常。

圖1凸輪軸位置傳感器的信號波形

考慮到發(fā)動機曲軸轉角與凸輪軸轉角之間有一定的對應關系，如果兩者的對應關系出現(xiàn)問題，便會導致配氣正時錯誤，從而使發(fā)動機起動困難、動力不足，嚴重時發(fā)動機根本無法起動。仔細檢查發(fā)動機正時機構和凸輪軸的安裝，并無異常。

用示波器同時測量該車曲軸和凸輪軸位置傳感器的信號波形（圖2），并與正常車的相關波形（圖3）進行對比。曲軸位置傳感器為“60-2齒”（原本為60個齒，減去2個齒）結構，齒與齒間隔角度為360°/60=6°，每個凸齒和小齒缺所占曲軸轉角均為3°。

圖2故障車曲軸和凸輪軸位置傳感器信號波形

曲軸旋轉1圈，將會產生58個脈沖信號。大齒缺所占的弧度相當于2個凸齒和3個小齒缺所占弧度，大齒缺所占曲軸轉角為（2+3）×3°=15°。大齒缺輸出基準信號，對應發(fā)動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前的一定角度，到底是氣缸1還是氣缸4，則需根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號來確定。

如圖3所示，正常車的凸輪軸位置傳感器第2個寬齒信號上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號下降沿對齊，故障車的凸輪軸位置傳感器第2個寬齒信號上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號下降沿相差了15個脈沖信號，每個脈沖信號占6°曲軸轉角，相當于相差了15×6°=90°曲軸轉角。

圖3正常車曲軸和凸輪軸位置傳感器信號波形

如果發(fā)動機配氣正時真的相差這么多，發(fā)動機不可能起動著機，加上之前檢查發(fā)動機配氣正時未見異常，懷疑曲軸或凸輪軸位置傳感器的信號盤發(fā)生偏轉。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，進氣凸輪軸的信號輪上有錘擊痕跡（圖4）。

圖4進氣凸輪軸的信號輪上有錘擊痕跡

由于信號輪和凸輪軸后端采用過盈配合的方式進行連接（圖5），因此在外力作用下兩者的相對位置關系會發(fā)生偏轉，從而使凸輪軸位置傳感器信號失準。

圖5信號輪與凸輪軸后端采用過盈配合的方式連接

調整凸輪軸信號輪的位置，使曲軸和凸輪軸位置傳感器的信號波形與正常車的信號波形一致，清除故障代碼后試車，發(fā)動機起動順利，加速有力，故障排除。

故障總結

這類故障在發(fā)動機實際維修過程中并不多見，按照傳統(tǒng)的思路對凸輪軸位置傳感器及線路、發(fā)動機配氣正時進行檢測，未能解決問題，最后借助示波器測量曲軸和凸輪軸位置傳感器的信號波形，與正常車的信號波形進行對比才發(fā)現(xiàn)了問題。