1994款凱迪拉克fleetwood車發(fā)動機無法起動

一輛1994款凱迪拉克fleetwood車，搭載5.7L發(fā)動機（燃油系統(tǒng)采用進氣歧管多點噴射，每個氣缸都有獨立的噴油器；點火系統(tǒng)只有一個點火線圈，帶機械分電器和高壓線），發(fā)動機無法起動。

起動發(fā)動機，起動機運轉(zhuǎn)有力，但是無法著機。該車OBD診斷接口不是標(biāo)準(zhǔn)的OBD接口，無法使用現(xiàn)有的故障檢測儀檢測，于是決定使用示波器依次檢查該車的氣缸壓力、噴油及點火。

首先用pico示波器和壓力傳感器WPS500X測量起動時的氣缸壓力波形。該車火花塞安裝在排氣支管下方，很難拆裝，經(jīng)過一番努力，只能測6個氣缸的氣缸壓力波形，剩余2個氣缸由于空間狹小，沒法安裝壓縮管。

所測6個氣缸的氣缸壓力波形基本一致，如圖1所示，最高壓縮壓力約為13bar（1bar=100kPa），且壓縮沖程的壓力上升曲線和做功沖程的壓力下降曲線對稱，說明氣缸密封良好；進氣沖程和排氣沖程的壓力等于大氣壓力，說明發(fā)動機配氣正時沒有明顯偏差。

圖1起動時的氣缸壓力波形

用燃油壓力表測量燃油壓力，為3.2bar，且壓力保持也正常。用pico示波器測量噴油電壓和電流波形，基本一致。如圖2所示，噴油電流約為900mA，從電流和電壓波形上可看到針閥抬起和落座時刻，說明閥芯沒有卡滯。

圖2噴油電壓和電流波形

觀察點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，主要包括火花塞、高壓線、1個獨立的點火線圈、電子點火模塊及機械式分電器總成等。該車沒有曲軸和凸輪軸位置傳感器，在分電器軸上有2個霍爾元件，用于判斷點火和噴油時刻。分電器內(nèi)沒有真空和離心式點火提前角調(diào)整裝置，點火提前角由電子點火模塊電控調(diào)整。

發(fā)動機控制單元向電子點火模塊發(fā)送點火控制的脈沖信號，電子點火模塊據(jù)此控制點火線圈初級線圈的通斷，在次級線圈內(nèi)感應(yīng)出高壓電；高壓電傳輸至分電器，通過分缸線分配給8個氣缸。

測量初級點火電壓、點火電流及點火控制脈沖波形（圖3），充磁時間約為30ms，初級點火擊穿電壓約為380V，燃燒時間約為4.7ms，點火電流約為6.5A，點火控制脈沖與初級點火電壓、點火電流同步，由此判斷點火線圈和電子點火模塊工作正常。

圖3怠速起停系統(tǒng)重新起動發(fā)動機時的相關(guān)信號波形

為了判斷分電器和分壓線的工作情況，用次級點火電容探頭同時測量分電器中央高壓線和氣缸8分缸線上的次級點火電壓波形（圖4）。該車發(fā)動機的點火順序為1-8-4-3-6-5-7-2，根據(jù)點火順序標(biāo)記出次級點火電壓對應(yīng)的氣缸號，可知氣缸2和氣缸7的次級點火電壓偏低。

圖4分電器中央高壓線和氣缸8分缸線上的次級點火電壓波形

由于初級點火電壓和點火電流正常，推斷次級高壓回路出現(xiàn)漏電。對調(diào)氣缸2和氣缸6的分缸線和火花塞，重新測量次級點火電壓波形，氣缸2的次級點火電壓仍然偏低，由此排除高壓線和火花塞故障的可能，推斷分電器存在漏電故障。

此時聯(lián)想起之前試車過程中出現(xiàn)的奇怪現(xiàn)象：起動發(fā)動機時，踩幾次加速踏板，在點火開關(guān)從start擋回到ON擋的瞬間，進氣歧管回火，同時曲軸反轉(zhuǎn)。分析認為，分電器損壞，導(dǎo)致多個氣缸之間竄高壓電。

如圖5所示，分電器位于冷卻液泵下方，兩邊連接8根分缸線，形似一只螃蟹。更換分電器總成后試車，發(fā)動機起動正常，故障排除。

圖5分電器的安裝位置

HongKe Pico

故障總結(jié)

（1）為什么在停止起動瞬間，出現(xiàn)回火和反轉(zhuǎn)？在發(fā)動機即將停轉(zhuǎn)時，點火線圈充磁時間較長，點火能量相對較高。由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速慢，壓縮沖程的氣缸壓力低，更容易擊穿電極間的空氣，點燃可燃混合氣。

（2）曲軸為什么反轉(zhuǎn)？可能是某個位于壓縮上止點附近的氣缸，在點火時高壓電竄到另一個氣缸，該氣圖5分電器的安裝位置缸的活塞正在上行，高壓電點燃混合氣后推動活塞下行，造成曲軸反轉(zhuǎn)。

（3）進氣歧管為什么回火？曲軸反轉(zhuǎn)過程中，點燃的混合氣通過打開的進氣門竄入進氣歧管，或者高壓電竄電，恰好通過打開的進氣門點燃進氣歧管內(nèi)的混合氣。

（4）分電器內(nèi)部竄電，外表看不出來。筆者嘗試用兆歐表測量，沒有發(fā)現(xiàn)漏電問題。兆歐表最高電壓為1000V，可能電壓還不夠高。

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