如何利用波形分析大眾EA888正時

李喜龍

摘 要：AE888作為大眾的明星發動機，更新到的第三代發動機性能更為出色，因此本文主要介紹如何利用曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器波形來分析發動機正時情況。發動機正時錯誤是導致發動機抖動的主要原因之一，以往驗證正時都是通過正時工具、正時記號。都需要拆卸部分零部件才得以驗證，本文通過對比G28、G40兩個傳感器波形就可以判斷發動機正時情況。

關鍵詞：曲軸位置傳感器波形 凸輪軸位置傳感器波形 正時系統

1 前言

模塊化平臺生產是當前汽車行業造車的主要方向，作為大眾的明星EA888發動機，同樣適用于大眾最新的MQB及MLB平臺上。因此EA888發動機是大眾集團開發的一款符合當前社會要求的發動機，普遍使用于大眾集團旗下的中高端車型。該發動機擁有汽油缸內直噴、發動機廢氣渦輪增壓和可變氣門正時（不含氣門升程控制）等先進技術，使得汽車裝載這款發動機時可擁有油耗低、動力輸出強等特點，滿足人們對燃油經濟性及動力性能的追求。

正時就是發動機凸輪軸與曲軸的轉角位置要相互對應，以此來保證進、排氣門在正確時刻開啟或關閉。如果發生正時錯誤，就可能造成活塞頂氣門的現象。發動機的裝配過程中，在曲軸、凸輪軸、正時皮帶上都有相應的對齊標記，安裝時必須保證三者之間的標記全部對齊，這樣才能獲得正確的正時。在長時間使用后，由于發動機機油、鏈條等原因導致正時錯誤。本人淺談如何利用波形分析正時情況，敬請各位專家多多指點。

2 大眾EA888發動機發展歷程

廣泛應用于大眾、奧迪等品牌下的眾多車型中。從下圖中可以看出，這款大眾明星發動機--888發動機的歷史并不算長，從2006年第一代的出現到現在，也才14年光景，經過多年技術的積累，該發動機更新到第三代。第三代的EA888發動機在新能上比上一代表現的更出色，該款發動機（1.8L）在2014年取得沃德十佳發動機之一的稱號，其實力體現的淋漓盡致。

3 大眾EA888曲軸位置傳感器G28

轉速傳感器-G28安裝位置：該傳感器用螺栓擰在缸體的側面，它掃描曲軸上的靶輪。信號應用：從發動機轉速傳感器的信號可以獲知發動機的轉速和曲軸相對于凸輪軸的準確位置，用于計算噴油量和噴油始點。

第三代EA888霍爾式轉速傳感器-G28發動機轉速傳感器采用霍爾式的工作原理，用來識別發動機在壓縮沖程的上止點，是點火和噴油的主要時間信號，在發動機啟動時，可通過霍爾傳感器信號來快速而準確識別凸輪軸相對于曲軸的位置，能夠識別轉動方向，熄火時準確判斷曲軸位置，使發動機下次起動更迅速。

如果發動機順時針轉動，首先霍爾效應片1探測到上升邊。片刻之后，霍爾效應片 3和2依次探測到上升邊。因為霍爾效應片1 和3之間的時間差比霍爾效應片3和2之間的時間差短，ECU可判斷發動機是順時針轉動。反之可以判斷出反轉。

4 凸輪軸位置傳感器-G40

用來識別發動機在壓縮沖程的上止點，是點火和噴油的主要時間信號，與發動機轉速傳感器G28的信號一起可識別出哪個氣缸處于點火上止點。

信號中斷時就使用發動機轉速傳感器G28的信號。由于不能那么快就識別出凸輪軸的位置和氣缸的位置，所以發動機起動所需要的時間就長一些。

霍爾元件由3部分構成，分別為齒圈、永久磁鐵、霍爾集成電路。齒圈由凸輪軸驅動，當齒圈中的葉片進入永久磁鐵和霍爾元件之間的空氣間隙時，永久磁鐵的磁場被葉片遮擋，霍爾元件表面無磁場作用，內部也就不能形成霍爾電動勢。當齒圈中缺口進入間隙時，由于磁場的變化，產生了霍爾電動勢。隨著凸輪軸的轉動，霍爾傳感器經過內部放大電路放大，輸出壓縮沖程上止點的電脈沖信號。

G40傳感器信號輪發生故障時通常會引起發動機正時錯誤、VVT閥損壞、無法啟動等。此類故障可以通過發動機控制單元報出相應電器故障代碼來維修。但如果凸輪軸位置或者轉速位置傳感器信號輪出現故障，同時又沒有凸輪軸、曲軸之間位置自學習值，比如因為刪除故障時清除了自學習值，發動機將無法啟動，排查工作困難較大。本文針對正時信號出現故障時，講述如何通過波形來準確的確認正時狀態。

5 根據G28&G40波形判別一缸上止點

一缸上止點判斷

首先要拔掉VVT執行器插頭，信號輪齒缺給出了曲軸位置基準零位，精確的上止點位置是存儲在ECU中的，在EA888上1/4缸上止點被設定在齒缺后第14齒下降沿。

選取了一缸點火信號，在怠速時，點火提前角控制在0°（最多跳變到2°）也就是說，點火信號的下降沿基本就是一缸上止點較精確的位置。在斷開進排氣VVT后怠速轉速情況下讀到的G28與G40波形，可以看到凸輪軸位置傳感器的上升沿剛好對正曲軸位置傳感器的一缸上止點后第14個齒的下降沿。說明該車正時正確。

6 結論

目前大眾EA888系列發動機都采用霍爾元件作為G28、G40傳感器，用來識別發動機在壓縮沖程的上止點，是點火和噴油的主要時間信號。此類故障現象比較復雜，包括OBD燈點亮、加速無力、發動機失火、異響、無法啟動等，通常維修人員通常將大量的時間和精力消耗于換件排除，此方法過程復雜往往引起用戶抱怨。所以解決此類故障方法是根據故障代碼和示波器方法去判斷此時正時信號。以減少不必的拆裝所導致的二次故障及減少易損件的浪費。此外，正時判斷除了考慮信號輪、傳感器故障外不能疏忽機械結構偏差造成故障，比如進排氣凸輪軸檢查以及正時調整時，要求保證凸輪軸與凸輪軸鏈輪不產生錯位。

參考文獻：

[1]上汽大眾“全新帕薩特”維修手冊.

[2]上汽大眾第三代EA888培訓資料.

[3]EA888發動機進氣管積碳原因分析及應對措施[J].林素敏，呂秋碩.汽車實用技術. 2019（10）.