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        奧迪A8L車怠速時(shí)車身振動(dòng)異常

        2018-06-05 07:51:02余姚東江名車專修廠葉正祥
        汽車維護(hù)與修理 2018年21期
        關(guān)鍵詞:凸輪軸混合氣尾氣

        余姚東江名車專修廠 葉正祥

        葉正祥,Tech Gear汽車診斷學(xué)院汽車免拆診斷專家,現(xiàn)任余姚東江名車專修廠廠長兼技術(shù)總監(jiān),被聘為哈弗汽車區(qū)域技術(shù)專家;2015年獲得首屆中國汽車診斷師大賽總決賽三等獎(jiǎng);2016年取得中國汽車工程學(xué)會(huì)汽車診斷專業(yè)領(lǐng)域中級(jí)工程師資格證書。

        故障現(xiàn)象一輛2013年產(chǎn)奧迪A8L車,搭載CGW機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī),累計(jì)行駛里程約為8.5萬km。車主反映,該車怠速時(shí)車身振動(dòng)異常,尤其是在等紅綠燈時(shí)(擋位處于D擋),振動(dòng)明顯;行駛中振動(dòng)消失,且車輛行駛正常。

        故障診斷接車后試車,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),怠速時(shí)能感覺到座椅和轉(zhuǎn)向盤存在明顯振動(dòng);踩下加速踏板,振動(dòng)現(xiàn)象消失。推斷可能的故障原因有:振動(dòng)傳導(dǎo)路徑異常,如發(fā)動(dòng)機(jī)支架損壞;振動(dòng)源異常,如發(fā)動(dòng)機(jī)做功不平衡、運(yùn)轉(zhuǎn)部件(如飛輪)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡。

        對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)支架進(jìn)行外觀檢查,未見異常。用故障檢測(cè)儀檢測(cè),無故障代碼存儲(chǔ),且各氣缸的失火數(shù)據(jù)均為0次。那么此時(shí)該如何判斷發(fā)動(dòng)機(jī)做功(做功順序?yàn)?-4-3-6-2-5)是否平衡呢?筆者決定通過測(cè)量排氣脈動(dòng)波形和點(diǎn)火信號(hào)波形進(jìn)行判斷。如圖1所示,同時(shí)測(cè)量該車排氣脈動(dòng)波形和1缸點(diǎn)火信號(hào)波形,分析認(rèn)為,氣缸1、氣缸2、氣缸3與氣缸4、氣缸5、氣缸6的排氣脈動(dòng)不一致,而該車氣缸1、氣缸2、氣缸3為氣缸列1,氣缸4、氣缸5、氣缸6為氣缸列2(圖2),說明這2列氣缸做功不平衡,由此推斷車身振動(dòng)是由某一列氣缸工作不良引起的。

        讀取燃油修正值,發(fā)現(xiàn)氣缸列1的長期燃油修正值為0.8%,短期燃油修正值為0.0%;氣缸列2的長期燃油修正值為-17.2%,短期燃油修正值為-0.8%;由此推斷,氣缸列2混合氣過濃。如何判斷混合氣是不是真的過濃呢?筆者決定使用尾氣分析儀測(cè)量尾氣,以判斷真實(shí)的混合氣濃度,這樣可以避免因氧傳感器信號(hào)失準(zhǔn)而引起的誤判。在未脫開氣缸列2前氧傳感器導(dǎo)線連接器時(shí)測(cè)量尾氣(圖3),得知經(jīng)過燃油修正后的混合氣濃度正常;在脫開氣缸列2前氧傳感器導(dǎo)線連接器時(shí)測(cè)量尾氣(圖4),HC和CO的含量明顯升高,說明混合氣確實(shí)過濃,且前氧傳感器工作正常。另外,對(duì)比2次尾氣測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是減少噴油量(閉環(huán)控制時(shí)長期燃油修正值為-17.2%),還是增加噴油量(開環(huán)控制時(shí)長期燃油修正值為0%,相對(duì)于閉環(huán)控制,增加了燃油量),尾氣中CO2的含量均為12.5%左右,說明導(dǎo)致混合氣過濃的原因?yàn)檫M(jìn)氣量過少。分析認(rèn)為,導(dǎo)致進(jìn)氣量過少的可能原因有:進(jìn)氣不暢,如進(jìn)氣管路堵塞等;排氣不暢,如三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞等;配氣正時(shí)錯(cuò)誤,如進(jìn)氣門關(guān)閉過早等。

        圖1 同時(shí)測(cè)量故障車的排氣脈動(dòng)波形和1缸點(diǎn)火信號(hào)波形(截屏)

        圖2 氣缸布置

        圖4 脫開氣缸列2前氧傳感器導(dǎo)線連接器時(shí)的尾氣測(cè)量結(jié)果(截屏)

        測(cè)量氣缸列2中氣缸4的氣缸壓力波形(圖5),發(fā)現(xiàn)排氣行程的氣缸壓力沒有異常升高,說明排氣順暢;排氣門開啟時(shí)刻(EVO)的曲軸轉(zhuǎn)角約為做功行程下止點(diǎn)前18°(一般為40°~50°),異常;進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻(IVC)的曲軸轉(zhuǎn)角約為進(jìn)氣行程下止點(diǎn)后55°(一般為50°~60°),正常。測(cè)量氣缸列1中氣缸1的氣缸壓力波形(圖6),發(fā)現(xiàn)排氣門開啟時(shí)刻(EVO)的曲軸轉(zhuǎn)角約為做功行程下止點(diǎn)前43°,正常。診斷至此,推斷氣缸列2排氣側(cè)配氣正時(shí)錯(cuò)誤。

        拆檢氣缸列2配氣正時(shí),發(fā)現(xiàn)專用校對(duì)正時(shí)工具無法卡在排氣凸輪軸上(圖7),由此確定氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)錯(cuò)誤。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)齒輪發(fā)生了跳齒,且正時(shí)鏈條張緊器伸長量過大(圖8),由此推斷正時(shí)齒輪發(fā)生跳齒是由正時(shí)鏈條拉長引起的。

        故障排除更換正時(shí)套件(正時(shí)鏈條和正時(shí)鏈條張緊器)后試車,車身異常振動(dòng)的現(xiàn)象消失,故障排除。

        圖5 故障車氣缸4的氣缸壓力波形(截屏)

        圖6 故障車氣缸1的氣缸壓力波形(截屏)

        圖7 氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)錯(cuò)誤

        圖8 氣缸列2正時(shí)鏈條張緊器的伸長量

        故障總結(jié)該車車身振動(dòng)異常是由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡引起的,而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡是由氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)錯(cuò)誤導(dǎo)致的。為什么氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)錯(cuò)誤,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不會(huì)存儲(chǔ)相關(guān)故障代碼呢?該車進(jìn)氣側(cè)配備了可變氣門正時(shí)(VVT)系統(tǒng),排氣側(cè)沒有配備VVT系統(tǒng),因此并沒有安裝排氣凸輪軸位置傳感器。由于無法監(jiān)測(cè)排氣凸輪軸位置,當(dāng)排氣凸輪軸正時(shí)齒輪發(fā)生跳齒時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不會(huì)存儲(chǔ)相關(guān)故障代碼。

        該車氣缸列2排氣凸輪軸正時(shí)齒輪共有30個(gè)齒,1個(gè)齒代表的排氣凸輪軸轉(zhuǎn)角為12°,對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角為24°。由于該車氣缸列2排氣門開啟時(shí)刻(EVO)的曲軸轉(zhuǎn)角比正常情況延遲了約25°,說明排氣凸輪軸正時(shí)齒輪跳了1個(gè)齒。

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