2011年保时捷Panamera车，搭载M4640V发动机累计里程约16万km。车辆组合仪表上的发动机故障灯异常亮，并提示发动机控制系统故障(图1)，发动机工作无异常。
发动机控制单元用故障探测器进行检测（DME）存储故障代码存储故障代码P0016 气缸组1曲轴相对于进气凸轮轴的位置(图2)；记录和清除故障代码，可以清除故障代码，但只要启动发动机，故障代码就会再次存储。
该车的发动机为V型6缸发动机，进气凸轮轴相位可调，排气凸轮轴相位不可调。由于故障代码P0016仅指向气缸组1，因此暂时排除曲轴位置信号发生偏移的可能（若曲轴位置信号发生偏移，则气缸组1和气缸组2都会受到影响），推断故障是由气缸组1进气凸轮轴位置信号发生偏移引起的，可能的故障原因有：气缸组1进气凸轮轴相位调节系统故障，包括油压、相位调节电磁阀、相位调节执行器等故障；气缸组1进气凸轮轴链轮跳齿；正时链条松动，包括正时链条拉长、张紧器和导轨损坏；气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号盘偏转。
用故障探测器读取怠速时的发动机数据流(图3)，发现气缸组1和气缸组2的实际进气凸轮轴角度约为131°曲轴转角，但气缸组1的进气凸轮轴偏差(12.750°曲轴转角)明显比气缸组2的进气凸轮轴偏差（﹣0.750°大曲轴角)，这可能是DME存储故障代码P0016的原因。
用pico当发动机怠速时，示波器测量气缸组1和气缸组2进气凸轮轴位置传感器信号波形（图4），发现气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号波形相对于气缸组2进气凸轮轴位置传感器信号波形相位延迟约11.4°曲轴转角(波形左移到相位，波形右移到相位延迟)，这与发动机数据流中气缸组1进气凸轮轴的偏差(12.750°曲轴角)非常接近。
再启用pico同时测量气缸组1和气缸组2的进气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号波形，发现两个控制信号波形一致；气缸组1进气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号线短路，气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号波形相位左移48.53°曲轴角(图5)，即气缸组1进气凸轮轴相位提前48.53°曲轴转角；气缸组2进气凸轮轴相位调整电磁阀控制信号线短路，气缸组2进气凸轮轴位置传感器信号波形相位左移45.27°曲轴转角(图6)，即气缸组2进气凸轮轴相位提前45.27°曲轴转角。由此可见，气缸组1和气缸组2的进气凸轮轴相位调节范围基本相同，说明气缸组1的进气凸轮轴相位调节系统运行顺畅。
网上搜索M4640V发动机气缸组1进气凸轮轴链轮图片(图7)发现链轮有36个齿，1个齿对应的曲轴角为360°÷36×2=20°。如果链轮跳1个齿，进气凸轮轴的相位偏差为20°曲轴转角。由于气缸组1进气凸轮轴偏差为12.750°排除气缸组1进气凸轮轴链轮跳齿的可能性。到目前为止，将故障范围缩小为正时链松动或气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号盘偏转，然后进行拆卸检查确认。
拆下发动机正时端盖，检查发现正时链条中间导轨上的塑料断裂（图8），且正时链条有明显磨损，推断故障是由此引起的。
更换正时套件后，试运行，发动机故障灯熄灭，发动机运行正常，故障排除。
在发动机室连接4根测试线，运用pico示波器测量相关波形，通过分析波形不仅验证了故障代码P0016的真实性，还排除了气缸组1进气凸轮轴相位调节系统故障及气缸组1进气凸轮轴链轮“跳齿”的可能，这使得接下来的拆检工作更有针对性，大大提高了故障诊断效率。
作者：上海欣车汇实业有限公司 林创创
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