示波器波形分析法——案例剖析
摘要：介绍了利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形分析，检修大修后大众捷达王发动机起动困难、无怠速故障的过程和方法。

前言:现在，汽车维修技术的科技含量已越来越高，从最开始的专用点火示波器和美国进口的福禄克98(约2万左右人民币）到现在的平板解码仪和功能更加完善的汽车专用示波器及红外测温仪、发动机内窥镜……处处体现着现代汽车维修对诊断设备和电子测量仪器的依赖程度越来越高。

汽车维修已不再是简单的零件修复，而是需要通过对发动机传感器、执行器的数据流以及波形的分析，准确无误地诊断出故障所在。

本文以一款大众捷达王轿车在大修后发动机起动困难的故障为例，介绍利用示波器波形法检修故障的过程和方法，供维修朋友们参考。

故障现象描述：一辆大众捷达王轿车因发动机烧机油进厂大修，完工后，起动困难，但发动机无故障代码。

基本分析与检测：发动机起动困难，说明发动机电路、油路、气路和机械装配基本正常；无故障代码，说明电脑控制单元没有故障代码存储，即各主要传感器、执行器和ECU工作基本正常。

本着先易后难的维修原则，做以下基本参数测试：
1、发动机基本工作条件检查
(1)高压“跳火”试验。

分别拔出1、2缸高压线，进行高压“跳火”试验，观察到火花呈蓝白色，基本正常；
(2)触摸各喷油器，都有震动感，基本正常(由于冷车起动过程中喷油脉宽变化达50mS-3mS，因此，不宜以喷油脉宽判别此类故障)；
（3）用解码仪读取点火提前角，显示点火提前角在8°左右，属正常范围；
（4）检测各缸缸压，缸压接近0.9Mpa，正常；
(5）读取起动过程中的空气流量数据流，空气流量值为3．19/s，属正常范围；
(6)检测燃油压力，约270Kpa，正常。

基本分析：由以上检测可见，发动机的基本工作条件已经具备，但为什么会出现发动机起动困难、无怠速故障呢?我们都知道电控发动机ECU是利用曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等来检测曲轴和凸轮轴的位置，以确定正确的喷油时刻和点火时刻。

曲轴位置传感器信号和凸轮轴位置传感器信号，对于发动机的
正常运行至关重要！电控发动机的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器都是通过正时皮带或链条连接的，曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号具有严格的相位关系。

当这两个信号的相位关系不正确时，轻则引起发动机燃油效率和输出功率减低，并报凸轮轴位置传感器故障(如：奥迪、红旗等车型)；重则出现发动机起动困难故障。

在一般情况下，此类故障维修厂都是通过直接解体发动机进行检修的。

但这样的检修策略具有较大的盲目性，且发动机解体工作量大，工作效率较低。

由于发动机数据流中，没有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器信号的相位参数。

因此，尝试采取先通过波形检测对故障进行定位，再实施维修的维修策略。

波形检测与分析：波形检测采用金涵电子ADO102(104)汽车专用示波器。

金涵ado102(104)汽车专用示波器有长时间录制波形的功能。

因此，非常适合汽车波形检测与分析。

使用金涵ado102(104)进行曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号测试
的步骤如下：
(1)在破线完成过后（灰色探头勾住由信号线引出的破线针，黑色小夹子搭铁），将曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号分别输入金涵ch1、ch2通道；
(2)在初始界面上选择传感器；
（3）再进入曲轴和凸轮轴位置传感器界面，最后选择磁电式或霍尔式；
(4)分别调整两个通道的波形的位置，使CH1和CH2的位置均位于上下
屏幕的中间位置；
(5)点火开关。

利用起动机带动发动机运转10秒钟左右，为了使曲轴位
置传感器的波形可以看的更清楚一点，可以使用金涵ado102（104）示波器的波形录制功能；
(6)对测量的波形的“时基（时间）”和“垂直伏格（电压）”单位进
行调整，得到波形既不能超过屏幕也不要相互重叠；
(7)下图是正常的状态时的波形：
（8）曲轴和凸轮轴信号波形。

正常的状态时，在凸轮轴信号的下降沿(红线)后，将会出现2个曲轴(信号齿)信号波形，然后接着出现曲轴1缸上止点(2个缺齿)信号。

从下图可见当凸轮轴信号的下降沿(红线)后，在出现了1个曲轴信号波形，然后接着出现曲轴1缸上止点(2个缺齿)信号。

这表明凸轮轴或曲轴的正时安装位置有误。

维修过程：先检查曲轴正时同步带安装，发现安装正确；解体发动机，检查凸轮轴正时链安装，发现两个标记之间只有15个链辊。

查维修手册，正常的为16个，将两个标记之间调整为16个链辊(如图4)，装复试车，发动机恢复正常。

总结：现代电控汽车是机电一体化产品，通过示波器对传感器、执行器波形的检测，是准确判断故障的重要的辅助手段，具有工作效率高、劳动强度小的特点。

特别是在曲轴和凸轮轴正时进行检查时，具有极高的效率。