故障現象
一輛 2016 款 Ford Mondeo,搭載 CAF488WQ3 引擎,累計行駛里程約為 12.4 萬公里。車主反映,怠速時座椅偶爾有輕微抖動,儀錶板的引擎轉速表指針上下小幅擺動,但行駛和加速均無異常。
首圖 - 2016款 Ford Mondeo 引擎怠速不穩案例分析
故障診斷
經試車驗證,確實存在車主所述的怠速抖動現象,但抖動並不明顯。使用故障檢測儀檢查,未存儲任何故障代碼。隨後,利用宏虹 Pico 汽車示波器測量曲軸位置感測器訊號及氣缸 1 點火訊號波形(圖1),發現氣缸 1、3、4 均偶發失火,但點火訊號波形在失火和未失火時無異常變化,排除點火系統故障的可能性。
圖1 故障車怠速時的曲軸位置感測器訊號和氣缸1點火訊號波形
進一步讀取引擎數據流程並觀察燃油修正數據,未見異常,初步排除混合氣濃度問題。由此推測,可能是引擎正時偏差導致氣缸內殘留廢氣過多,進而引發偶發失火。
引擎正時檢測
根據維修手冊,校正引擎正時需遵循以下步驟:
- 將氣缸 1 設置至上止點位置,使用正時銷固定曲軸(圖2)。
圖2 固定曲軸的正時銷示意圖
- 安裝進、排氣凸輪軸後,需使用專用工具進行定位(圖3)。
圖3 專用工具定位進、排氣凸輪軸
- 在安裝傳動帶輪時,需以螺栓進行定位(圖4)。
圖4 螺栓定位傳動帶輪
- 安裝曲軸位置感測器時,應使用專用工具定位(圖5)。
圖5 專用工具定位曲軸位置感測器
使用宏虹 Pico 汽車示波器測量引擎正時及氣缸 1 壓力波形(圖6),發現曲軸位置感測器大齒缺訊號下降沿與進氣凸輪軸位置感測器窄齒訊號上升沿相差約 11 個曲軸訊號齒,而氣缸壓縮上止點與曲軸訊號齒相差約 20 個齒。
圖6 故障車的引擎正時及氣缸1壓力波形
測量正常車的發動機正時及氣缸1壓力波形(圖7),發現曲軸位置感測器大齒缺訊號下降沿與進氣凸輪軸位置感測器窄齒訊號上升沿相差約10個曲軸訊號齒,曲軸位置感測器大齒缺訊號下降沿與氣缸1 壓縮上止點位置也相差約20個曲軸訊號齒。
圖7 正常車的引擎正時及氣缸1壓力波形
比較結果表明,故障車的曲軸位置感測器安裝正確,但進氣凸輪軸位置延遲了 1 個曲軸訊號齒(相當於 6° 曲軸轉角),確定引擎正時偏差。
正時校正
使用專用工具重新校對引擎正時,發現當曲軸轉動至氣缸 1 壓縮上止點時,定位工具無法卡入進、排氣凸輪軸末端開口(圖8),再次確認正時存在偏差。
圖8 專用定位工具無法卡入進、排氣凸輪軸末端的開口
正常情況下,定位工具應能卡入凸輪軸末端開口(圖9)。
圖9 專用定位工具成功卡入進、排氣凸輪軸末端的開口
按照維修手冊步驟,重新調整正時位置。完成校正後,再次進行測試。
故障排除
嚴格按照維修手冊上的步驟,使用專用工具重新校對發動機正時後試車,車主反應的故障現象消失;用宏虹Pico汽車示波器再次測量曲軸位置感測器訊號和氣缸1點火訊號波形(圖10),可以看到,所有氣缸均未再出現失火現象,發動機怠速運轉平穩,故障排除。
圖10 正常車怠速時的曲軸位置感測器訊號和氣缸1點火訊號波形
案例總結
該案例說明了在故障較輕且未觸發故障代碼的情況下,宏虹 Pico 汽車示波器能精確檢測出異常波形,為維修提供重要指引,避免了盲目猜測,提高了診斷效率。同時,也展示了正確校對引擎正時的重要性,為維修人員提供了借鑒。