故障現象

故障診斷

維修總結

一輛日產X-Trail，在檢測時出現了兩個故障代碼，“P2146：噴油器1和2電源對地短路”和“P2146：噴油器3和4電源對地短路”，指向了四個噴油器。那么如何在不用拆卸壓電式噴油器就能測試和診斷它的信號呢？這個問題經常會有人問。不過即使你把它們拆下來，也不能直接檢測它。許多柴油公司說他們真正檢測的只能是噴射模式，因為他們不能以安裝在車輛上的方式去裝載噴油器。

故障現象

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確定故障

我們需要先確定故障。客戶在工作卡上是這樣描述的：“在負載下，想要熄火”。車輛可以在冷態下啟動和運行，它運行得非常好，直到需要超車或將發動機置于負荷之下時，產生了怠速。這個問題會逐漸惡化，直到無法啟動發動機，必須等到發動機再次冷卻后才能重新啟動它。清除代碼并進行路試也證實了這一點，我可以說，經歷切斷車輛一切的這個過程肯定是不盡人意的！

在確定了故障之后，我們現在可以開始研究是什么原因造成的。經常被忽略的一個步驟是檢查可能的軟件更新和已知問題。技術人員在進行診斷工作時總會要注意時間，所以最好先檢查一下，因為這很可能會節省未來的時間。我想我們都可以說，在某些時候，我們追蹤一個故障時，發現只是由于一個軟件更新所導致時，可以為我們節省很多時間和痛苦。

目前，我們有兩個故障代碼指向了四個噴油器，但你會選擇僅僅根據故障代碼來更換它們，還是應該竭力去找到故障原因呢？

在尋找故障代碼描述的故障時，我們發現了另一個來源，同樣的故障代碼意味著不同的故障來源。這是我們經常要處理的問題，而找到準確的故障代碼描述的問題的唯一方法是參考制造商的技術信息網站。在這里，我們發現P2146是“1號和4號汽缸噴油器電路打開”，P2149是“2號和3號汽缸噴油器打開”，DTC檢測描述ID為通過汽缸1和2以及汽缸3和4發送到ECM的電壓信號不正確。這就是使用"經銷商"級別的工具，可以使你的問題更容易解決。但我知道，對于多品牌車間來說，這是一個相當大的承諾和費用，可能在經濟上不現實。

噴油器電源電路開路或短路的維修程序也沒有讓我感到高興。檢查接線的連續性正在成為過去式，因為我們更希望看到電路在負載下的表現。這通常是用燈泡來完成的，或者我們可以使用4425 Pico示波器的浮動輸入功能，看一下電線兩端的壓降。

首先，我想確保噴油器從ECU獲得的是正確的信號。日產與許多其他制造商一樣，在其柴油發動機中使用的是壓電式噴油器。關于壓電式噴油器要記住的一點是，電壓水平比電磁閥類型高得多，它們在一些系統上可以達到250V。如果你覺得你不確定，一定要使用衰減器，并注意高電壓涉及的風險。如果可能的話，在噴油器測試過程中要始終使用合適的斷開導線。對噴射的無限和更精確的控制意味著可以達到更嚴格的排放標準，而且更容易控制，但這些好處并不是沒有問題的。壓電堆是非常敏感和脆弱的。不需要太多的沖擊就能損壞煙囪，甚至讓它們在工作臺上放上幾天就足以使它們變干，當改裝和使用時，會對煙囪造成不必要的壓力。

由于我有四個通道可供使用，因此我使用三個通道來觀察噴油器兩側的電壓以及電流。

1.噴油器電壓2.噴油器電壓3.噴油器電流4.標尺概述

在上圖中，你可以看到噴油器的電壓為160V。我使用衰減器來檢查電壓，以確保電壓范圍可以安全地單獨使用示波器。你可以看到為什么使用衰減器是如此重要，因為沒有多少其他示波器有足夠高的輸入速率來處理這種電壓。你還可以看到，噴油器的兩邊都暴露在160伏的電壓下，但只有當ECM為電源電壓提供接地路徑時，電流才開始流動。重要的是要記住，只有在有電壓差的時候，電流才會流動。一些制造商可能有一個基礎電壓設置，例如5V，用于開路檢測，但只有當有電壓差時，電流才會開始流動。

通過利用Pico示波器6軟件中的峰值測量，可以看到其他氣缸之間是否存在任何過大的差異。在冷態下，它們在怠速時電流都在15A和17A之間。從中獲得的收益不大，所以現在是時候看看發動機熄火時會發生什么。

由于我不知道該故障是否與接線問題、單個噴油器或與四個噴油器都有關，我決定從相對簡單的方面入手。由于可訪問性，我決定查看第三缸上的噴油器，并捕獲凸輪軸信號以指示發動機運行。我們去進行了路試，這樣我們可以看到發動機熄火時發生了什么。

1. 噴油器信號2.噴油器信號3.凸輪軸信號

4.噴油器沒有輸出，但發動機仍在轉動

該故障發生在道路測試期間，我們設法用Pico示波器來捕獲它。當發動機熄火時，不再有信號被發送到噴油器，但發動機仍在旋轉，這已被凸輪軸傳感器的輸出所證實。我利用這個機會查看了曲軸傳感器的輸出，以確認ECM仍然可以看到發動機在旋轉。證明問題不是什么有時與證明問題是什么同樣重要。我這里還有一個備用通道，所以為了盡可能地排除故障，我也查看了一下ECU的電源。

1.主曲軸傳感器信號2.副曲軸傳感器信號

3.氣缸 3 噴油器電壓4.曲軸數學通道

5.點火引擎熄火6.標尺概述

沒有曲軸傳感器，發動機就會熄火。由于沒有指向故障傳感器的代碼，重要的是要確定當發動機斷電時它在做什么。

正如你從圖中看到的那樣，在發動機怠速之前，它并沒有斷電或發生其他不正常現象。因此，我們可以放心地排除它的故障。你會注意到，我創建的發動機速度數學通道在發動機熄火后，顯示出轉速的增加。其原因是離合器被壓住了。就在發動機熄火之前，車輛正在加速，當它熄火時，發動機速度迅速下降。然而，壓低的離合器減少了發動機的負荷，所以速度暫時增加。

你也可以看到ECM的電源仍然存在，這意味著切斷的噴油器電源也沒有減少或下降。另一個項目可以從清單上打勾。當測試繼續進行時，發動機越熱，故障確實逐漸惡化，直到它達到一個點，發動機不再啟動。

簡要回顧一下我們迄今為止所知道的情況：

我們有一輛車在負載時斷電，并隨著發動機溫度的升高而逐漸惡化。

當故障發生時，曲軸位置或凸輪軸位置正常。

我們可以看到，當故障發生時，噴油器的電壓供應被切斷。

這使我重新把關注點放回了噴油器。

由于知道電流可以表明噴油器的工作情況，而且現在發動機持續熄火，我連接了1、2和3缸。第4缸被埋在進氣歧管下。我想到的另一種情況是查看發動機的接地連接。其中一個代碼是對地短路，所以示波器可能顯示一些你永遠不知道的東西。

1.氣缸1噴油器2.氣缸2噴油器3.第3缸噴油器

連接的所有三個噴油器在運行時都在吸收電流，但有些東西在這里很突出，這是我在車輛冷態下沒有注意到的。缸3的噴油器在其他噴油期間有很長的向下的電流尖峰，而在其他的噴油器上，即使有，也幾乎看不出來。仔細觀察這些尖峰，我測量到3.3A，誠然，時間不是很長，但這能為我指出正確的方向嗎？

在花一些時間拆除更多的部件后，我能夠對所有四個噴油器進行電阻測試。缸1、2和4都在179kΩ~182kΩ之間，缸3被測量為0.8kΩ。記住要經常參考技術資料，看看什么是正常范圍，因為這在不同的制造商之間可能有所不同。然而，我確信這看起來像是一個噴油器故障。如果我在噴油器冷卻的時候進行電阻讀數，就可以看到發生了什么，但像往常一樣，時間不允許，我沒有選擇等待發動機冷卻下來。我想知道冷卻下的結果是否會有任何不同，以及電阻測量對這些噴油器是否已經足夠。

有一種方法可以進一步測試它們，但我從來沒有嘗試過，就是用絕緣電阻測試儀。通常情況下，我們會在混合動力和電動汽車上使用這種工具。然而，當你聯想到壓電式噴油器是如何運作的，一個高電壓被施加到一堆晶體上，當電流流動時，它使它們改變形狀。這一切都發生在一個金屬外殼中，該外殼用螺栓固定在發動機上，最終與電池負極相連。為了保持噴油器內的電壓，必須有某種形式的絕緣，因為我們不希望這個高電壓能夠進入金屬外殼，并找到一個更容易的路徑來接地。

當對電動汽車進行絕緣測試時，我們對一個部件施加電壓或“壓力”，并對其進行測試，以確保沒有任何東西“逃脫”。根據這一原則，我們應該能夠確定一個噴油器的絕緣性。我們知道，噴油器的電源為160V，在進行絕緣測試時，我們應始終在規定的電壓或以上進行測試。在這種情況下，范圍應在250V以內。通過使用分岔導線，我能夠向噴油器提供電壓，同時用測試儀的負極監測噴油器的主體。

在測試儀記錄故障之前，施加到噴油器上的最大電壓只有1V，如上圖所示，測量值僅為0.01mΩ。其他三個噴油器都能達到250V，電阻讀數超過5GΩ。我很高興這確實只是一個單一的噴油器的出了故障，而不是四個，所以我訂購了一個新的。

為了進一步證明這是故障，我重新連接了噴油器，并使車輛恢復到可以啟動的狀態，然后立即切斷。在關閉點火裝置的情況下，我斷開了噴油器3，并試圖啟動發動機。它第一次能啟動，即使只有三個缸連接。我重新連接了第3缸，發現它再次斷電。

隨著新的噴油器的安裝和編碼，客戶現在可以取回他們的車輛，而無需支付更換所有四個噴油器的零件和勞動力的報酬。

故障現象

故障診斷

維修總結

思考討論

稍微跳出框架思維：有了4425示波器，我們可以選擇使用浮動輸入。如果噴油器允許電壓通過噴油器的主體并最終回到地面，我們能否看到電壓水平的變化？如果是這樣，如果我們將測試導線的信號部分連接到噴油器主體，接地部分連接到發動機缸體，Pico示波器會檢測到什么嗎？

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1.噴油器體到發動機組2.氣缸1噴油器電流

3.氣缸2噴油器電流4.氣缸3噴油器電流

這只是為了試驗，看看信號中是否有任何東西可以指向這種類型的故障。旋轉標尺有助于指出重復的模式。我們可以清楚地看到，就在第二缸的噴油器點火之前發生了一些事情。我發現這有點奇怪，除非這是由于來自發動機的其他東西的影響。所以，我決定將其與我重新連接第3缸噴油器時的捕捉結果進行比較。

1.噴油器體到發動機組2.氣缸1噴油器電流

3.氣缸2噴油器電流 4.氣缸3噴油器電流

隨著噴油器的重新連接和同樣的500Hz濾波器的應用，我們可以看到通道A上的信號看起來非常不同。沒有之前的明顯模式，我測量了之前捕獲的汽缸2的噴油器的結果，并在捕獲的同一位置使用我的旋轉標尺，所有三個汽缸都連接在一起。可惜的是，我們知道第3缸是有問題的噴油器，而將我們的測試導線連接到噴油器體上的波動，我看不出有任何東西將噴油器故障與第3缸聯系起來。也許在未來會有更好的技術，保持連接更緊密和交流耦合將有助于揭示更多。所有這些都值得思考，如果有時間進行試驗，絕對值得一試。

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