車型：奧迪A1

制造年月：2012.07

發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào): A1SB1.4TFSI

行駛里程：11萬公里

故障現(xiàn)象：

客戶描述此車為購買的二手車，行駛里程11萬公里，車輛接手后出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，客戶自己使用OBD診斷設(shè)備讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流中每1000轉(zhuǎn)的然燒中斷次數(shù)累計(jì)三缸有失火數(shù)據(jù)，但是發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈沒有點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有任何故障代碼。

維修歷史：

客戶在當(dāng)?shù)鼐S修廠和4S店因?yàn)榇藛栴}更換過發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油泵、噴油嘴、汽油濾芯、火花塞、點(diǎn)火線圈，清洗過節(jié)氣門、進(jìn)氣門積碳、缸內(nèi)積碳等維修工作故障未排除但是車輛提速性能得到改善，經(jīng)朋友介紹驅(qū)車60公里到店找筆者進(jìn)行維修。

故障診斷：

到店試車發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，排氣管傳出“突突”的聲音，發(fā)動(dòng)機(jī)明顯有氣缸工作不良。使用ODIS讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障代碼沒有相關(guān)故障代碼，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)失火數(shù)據(jù)流，在每1000轉(zhuǎn)的燃燒中斷次數(shù)數(shù)據(jù)流中三缸燃燒中斷數(shù)據(jù)次數(shù)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不斷累積，其他三個(gè)缸失火數(shù)據(jù)為0。說明三缸存在燃燒中斷的工作故障，但是不是每次燃燒都會(huì)發(fā)生中斷。數(shù)據(jù)流見圖1

為了判斷發(fā)動(dòng)機(jī)三缸真實(shí)存在缺火工作不良，使用PICO WPS500X壓力傳感器測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管內(nèi)的排氣脈動(dòng)，測(cè)試結(jié)果見圖2

從排氣脈動(dòng)的壓力波形可以看出三缸在排氣行程時(shí)排氣管的壓力降低，因?yàn)槿讐嚎s壓力過低，發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒做功時(shí)的殘余壓力就低。所以排氣的真空度就低于其它三個(gè)氣缸。因此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流中的三缸燃燒中斷失火故障真實(shí)存在。

筆者使用氣缸壓力表測(cè)試四個(gè)缸的缸壓分別為：一缸8.5bar；二缸9bar；三缸7bar； 四缸9bar.（備注：機(jī)械式的氣缸壓力表讀數(shù)為累積式氣缸壓力，因?yàn)闅飧讐毫Ρ淼墓苈方Y(jié)構(gòu)中有單向閥，壓力只能從氣缸向氣缸壓力表頭方向傳遞，每次壓縮都會(huì)克服管路壓力向壓力表頭傳遞壓力，案例后面使用PICO WPS 500X壓力傳感器測(cè)試氣缸壓力，因?yàn)镻ICO WPS500X壓力傳感器結(jié)構(gòu)中不存在單向閥，測(cè)試的壓力數(shù)據(jù)為氣缸每次壓縮壓力，有會(huì)存在差值這是正常的。）正常的四缸壓縮壓力見圖3

三缸的壓縮壓力見圖4

根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們測(cè)算出三個(gè)不存在失火數(shù)據(jù)的氣缸正常氣缸的平均圧力在8.8bar=（8.8+9+9）÷3，對(duì)于正常車輛的汽油機(jī)各缸的壓力差值不能大于8% ，計(jì)算數(shù)值為8.8x8%=0.7ba，用平均值和三缸的壓縮壓力進(jìn)行對(duì)比8.8-0.7=8.1bar， 三缸氣缸壓力7bar 三缸的壓縮壓力超出正常各氣缸差值1.1bar。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，判斷三缸壓縮壓力不足，具體是進(jìn)氣量不足引起還是氣缸的密封不良引起，需要進(jìn)一步檢查。使用氣缸測(cè)漏儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸進(jìn)行泄漏量的檢查，三缸氣缸測(cè)漏測(cè)試數(shù)據(jù)見圖5

四缸氣缸泄漏量測(cè)試數(shù)據(jù)見圖6

根據(jù)測(cè)試的結(jié)果查看測(cè)試對(duì)應(yīng)表格見圖7

三缸的泄漏量已經(jīng)達(dá)到的15%以上，四缸的泄漏量只有1%，說明三缸存在嚴(yán)重的氣缸密封不嚴(yán)，汽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)泄漏量我找到的數(shù)據(jù)為10%，筆者為數(shù)值偏高是早期車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)，不能作為此次維修故障的判斷依據(jù)。但是通過對(duì)比此車其它缸的泄漏量為1%，說明三缸泄漏量嚴(yán)重超標(biāo)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果判斷不是由于進(jìn)氣量不足問題引起壓縮壓力過低，是由于氣缸密封不嚴(yán)泄漏引起氣缸壓縮壓力過低。

氣缸密封不嚴(yán)的原因有：

1、進(jìn)氣門排氣門密封不嚴(yán)；

2、活塞環(huán)卡滯或者環(huán)口對(duì)口；

3、活塞環(huán)斷裂；

4：活塞某一端面斷裂;

5: 氣缸墊密封不嚴(yán)串氣；

6：氣缸體缸筒或者缸蓋有沙眼。

通過測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱的壓力可以準(zhǔn)確的判斷出氣缸的泄漏方向，也就是判斷出是不是由于活塞環(huán)或者活塞故障引起的氣缸泄露，啟動(dòng)車輛使用WPS500X讀取曲軸箱的壓力見圖8

從曲軸箱的壓力波形可以看出各氣缸向曲軸箱的泄漏量一致，三缸作功行程曲軸箱壓力沒有明顯的上升，因此判斷氣缸的泄漏處不在活塞環(huán)或者活塞。

使用WPS500X測(cè)試三缸的氣缸壓力波形見圖9

使用wps500x電子壓力傳感器測(cè)試的三缸的壓縮壓力為5.84bar，這就是電子壓力傳感器與機(jī)械氣缸壓力表的區(qū)別，從三缸的氣缸壓力波形的變化中可以看出，作功行程末端壓力下降曲線比壓縮行程的圧力曲線要陡幾度，正常發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的壓力曲線不管是壓縮行程壓力波形還是作功行程壓力波形兩邊是對(duì)稱的（備注：因?yàn)槭褂肳PS500X傳感器測(cè)試氣缸壓力波形時(shí)氣缸沒有真正的工作，作功行程改變?yōu)閴嚎s壓力的釋放行程所以沒有點(diǎn)火壓力的突變，此測(cè)試參數(shù)可以準(zhǔn)確地判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)角度和機(jī)械部件的工作狀態(tài)。），因此判斷3缸泄漏導(dǎo)致壓縮壓力低。

故障排除：

經(jīng)客戶同意拆檢發(fā)動(dòng)機(jī)，最終確定故障點(diǎn)為三缸的排氣門燒蝕造成氣門密封面與缸蓋氣門座密封面密封不嚴(yán)引起氣缸壓縮壓力降低。見圖10

維修總結(jié)：

在此故障診斷的過程中使用了六種設(shè)備進(jìn)行故障的判斷，還有設(shè)備沒有在案例中提及，有維修同行會(huì)說過于繁瑣，其實(shí)在拆檢之前進(jìn)行全面的測(cè)試是為了提高故障的診斷準(zhǔn)確性，因?yàn)椴饳z后找不故障點(diǎn)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，現(xiàn)在的故障診斷是需要系統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識(shí)+診斷思路+檢測(cè)工具+維修經(jīng)驗(yàn)，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)儲(chǔ)備不足就會(huì)增加故障判斷的難度。

發(fā)動(dòng)機(jī)的缺火數(shù)據(jù)是采集于氣缸點(diǎn)火做功行程內(nèi)曲軸在單位時(shí)間內(nèi)的加速度，也就是轉(zhuǎn)過的角度。工作良好的氣缸在作功行程，曲軸的加速度就高，轉(zhuǎn)過的曲軸角度就大，反之就是存在發(fā)動(dòng)機(jī)的缺火。因此發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)曲軸位置信號(hào)和點(diǎn)火信號(hào)進(jìn)行邏輯計(jì)算，對(duì)各氣缸的缺火累計(jì)計(jì)數(shù)，只有在單位時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的缺火次數(shù)才會(huì)儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)失火的故障代碼并點(diǎn)亮發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈。提醒駕駛員車輛存在故障請(qǐng)及時(shí)維修。

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