【Pico汽車示波器診斷】2008年 雷克薩斯 LEUXS ES350 引擎怠速轉速過高

作者: 余姚东江名车专修厂 叶正祥

故障現象:

一輛2008年 LEUXS ES350,搭載2GR引擎,累積里程16.8萬公里,此車因怠速引擎轉速過高在其他維修廠維修,維修廠先後更換了節氣門總成、正時鏈條、張力器、導軌及4個凸輪軸鏈輪等,但故障依舊,於是向作者請求技術支持。

故障診斷:

1. 試車啟動引擎,觀察儀表指示,發現怠速引擎轉速約為1800 rpm/min,確實過高。用診斷電腦檢測,發現引擎控制模組(ECM),中儲存故障代碼”P0011 凸輪軸A-正時超前或系統性能(1列),且無法清除,分析認為,汽缸列1的進氣凸輪軸正時調節系統有故障。

2. 拔除靠近儀表台側的汽缸之進氣凸輪軸位置感知器接頭,讀取故障碼,發現多出一個故障代碼”P0343凸輪軸A電路高輸入(1列或單個感知器)” ,由此可知,該列汽缸為汽缸列1,另一列汽缸為汽缸列2。

3. 用Pico示波器4個通道同時量測引擎怠速時汽缸列1、2的進、排氣凸輪軸位置感知器的訊號波型,對比發現汽缸列1和2的進、排氣凸輪軸位置感知器的波型訊號不同步。

有些V型引擎兩列汽缸的進、排氣凸輪軸位置感知器訊號是同步的,可以通過對比進行故障判斷,由於沒有標準波型對比,通過該組波型無法判斷汽缸列1的進氣凸輪軸正時是否正確。

4. 同時測量引擎怠速時汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號和電磁閥控制訊號波型,未見異常。結合進、排氣凸輪軸調節閥控制電路進行分析,可知進、排氣凸輪軸電磁閥均為正觸發,也就是ECM向電磁閥輸出供電來作動電磁閥。

5. 拔除汽缸列1的進氣凸輪電磁閥,人為供電給電磁閥進行強制作動,同時測量引擎怠速時汽缸2的點火觸發訊號,(以此為波型採集的觸發訊號,方便觀察2個進氣凸輪軸位置感知器訊號的變化) 和汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號波型,發現汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號相位差持續為73°,幾乎無變化。

6. 拔除汽缸列2進氣凸輪軸電磁閥插頭,人為供電汽缸列2的進氣凸輪電磁閥強制作動,同時量測引擎怠速時汽缸2的點火觸發訊號和汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號波型,發現汽缸列2的進氣凸輪軸位置感知器訊號向左移動(波型向左移動為凸輪軸相位提前,向右移動為凸輪軸相位延後),汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號相位差為115 °曲軸轉角,即汽缸列2進氣凸輪軸相位約提前了42 °曲軸轉角。

7. 由上述測試可知,汽缸列1的進氣凸輪調節電磁閥無法正常工作,推斷其原因可能為: 機油壓力不足(濾網堵塞);凸輪軸電磁閥卡滯;凸輪軸調節鏈輪損壞。由於故障代碼P0011提示故障為凸輪軸調節過於提前,而機油壓力不足只會導致凸輪軸調節過於延後,因此推斷汽缸列1進氣凸輪軸電磁閥卡滯在提前位置可能性最大。

8. 拆下汽缸列1進氣凸輪軸電磁閥,人為供電與搭鐵,電磁閥有噠噠聲,但閥芯無法移動,說明此電磁閥確實卡滯。仔細檢查閥芯,發現閥芯與閥體之間卡有一塊小異物,材質像正時鏈條導板上的碎片。

8. 取出電磁閥中的異物後,再次人為供電與搭鐵,閥芯能正常作動。裝復汽缸列1的進氣凸輪電磁閥後試車,怠速時轉速仍偏高,但故障碼P0011消失,將車輛斷電2分鐘(歸零電腦的故障模式)後裝回試車,引擎轉速正常,故障排除。

結論:

修復完成後再次量測汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號與電磁閥控制訊號的波型,發現汽缸列1、2的進氣凸輪軸位置感知器訊號相位差為116.5 °曲軸轉角,維修前此相位差為73 °曲軸轉角,說明維修前汽缸列1進氣凸輪軸位置感知器訊號向左移動了43.5 °曲軸轉角,即汽缸列1進氣凸輪軸電磁閥卡在提前位置。

為何汽缸列1的進氣凸輪軸相位提前會導致引擎怠速過高呢?

分析認為,若怠速時的進氣凸輪相位過於提前,進、排氣門重疊角增加,會影響引擎吸氣效率,使汽缸燃燒不佳,此時引擎容易熄火,導致ECM提高了引擎轉速,改善新鮮空氣的充氣效率。