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奥迪A1发动机抖动故障维修(排气门密封不严)

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发表于 2020-8-3 17:09:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
奥迪A1发动机抖动故障维修(排气门密封不严)
                                      ——作者:山东济南路国强
车型:奥迪A1
制造年月:2012.07
发动机型号: A1SB1.4TFSI
行驶里程:11万公里

故障现象

客户描述此车为购买的二手车,行驶里程11万公里,车辆接手后出现发动机怠速抖动,客户自己使用OBD诊断设备读取发动机数据流中每1000转的然烧中断次数累计三缸有失火数据,但是发动机故障灯没有点亮,发动机没有任何故障代码。


维修历史

客户在当地维修厂和4S店因为此问题更换过发动机高压油泵、喷油嘴、汽油滤芯、火花塞、点火线圈,清洗过节气门、进气门积碳、缸内积碳等维修工作故障未排除但是车辆提速性能得到改善,经朋友介绍驱车60公里到店找笔者进行维修。


故障诊断

到店试车发现发动机怠速抖动,排气管传出“突突”的声音,发动机明显有气缸工作不良。使用ODIS读取发动机故障代码没有相关故障代码,读取发动机失火数据流,在每1000转的燃烧中断次数数据流中三缸燃烧中断数据次数随着发动机的运转不断累积,其他三个缸失火数据为0。说明三缸存在燃烧中断的工作故障,但是不是每次燃烧都会发生中断。数据流见(图1)

图片1.png

为了判断发动机三缸真实存在缺火工作不良,使用PICO WPS500X压力传感器测试发动机的排气管内的排气脉动,测试结果见(图2)

图片2.png

从排气脉动的压力波形可以看出三缸在排气行程时排气管的压力降低,因为三缸压缩压力过低,发动机在燃烧做功时的残余压力就低。所以排气的真空度就低于其它三个气缸。因此判断发动机数据流中的三缸燃烧中断失火故障真实存在。

笔者使用气缸压力表测试四个缸的缸压分别为:一缸8.5bar;二缸9bar;三缸7bar; 四缸9bar.(备注:机械式的气缸压力表读数为累积式气缸压力,因为气缸压力表的管路结构中有单向阀,压力只能从气缸向气缸压力表头方向传递,每次压缩都会克服管路压力向压力表头传递压力,案例后面使用PICO WPS 500X压力传感器测试气缸压力,因为PICO WPS500X压力传感器结构中不存在单向阀,测试的压力数据为气缸每次压缩压力,有会存在差值这是正常的。)正常的四缸压缩压力见(图3)

图片3.png

三缸的压缩压力见(图4)

图片4.png

根据测试结果我们测算出三个不存在失火数据的气缸正常气缸的平均圧力在8.8bar=(8.8+9+9)÷3,对于正常车辆的汽油机各缸的压力差值不能大于8% ,计算数值为8.8x8%=0.7ba,用平均值和三缸的压缩压力进行对比8.8-0.7=8.1bar, 三缸气缸压力7bar 三缸的压缩压力超出正常各气缸差值1.1bar。

根据测试结果,判断三缸压缩压力不足,具体是进气量不足引起还是气缸的密封不良引起,需要进一步检查。使用气缸测漏仪对发动机各气缸进行泄漏量的检查,三缸气缸测漏测试数据见(图5)

图片5.png

四缸气缸泄漏量测试数据见(图6)

图片6.png

根据测试的结果查看测试对应表格见(图7)

图片7.png

三缸的泄漏量已经达到的15%以上,四缸的泄漏量只有1%,说明三缸存在严重的气缸密封不严,汽油机的标准泄漏量我找到的数据为10%,笔者为数值偏高是早期车辆发动机的数据,不能作为此次维修故障的判断依据。但是通过对比此车其它缸的泄漏量为1%,说明三缸泄漏量严重超标,根据测试结果判断不是由于进气量不足问题引起压缩压力过低,是由于气缸密封不严泄漏引起气缸压缩压力过低。


气缸密封不严的原因有:

1、进气门排气门密封不严;

2、活塞环卡滞或者环口对口;

3、活塞环断裂;

4、活塞某一端面断裂;

5、气缸垫密封不严串气;

6、气缸体缸筒或者缸盖有沙眼。


通过测试发动机曲轴箱的压力可以准确的判断出气缸的泄漏方向,也就是判断出是不是由于活塞环或者活塞故障引起的气缸泄露,启动车辆使用WPS500X读取曲轴箱的压力见(图8)

图片8.png

从曲轴箱的压力波形可以看出各气缸向曲轴箱的泄漏量一致,三缸作功行程曲轴箱压力没有明显的上升,因此判断气缸的泄漏处不在活塞环或者活塞。

使用WPS500X测试三缸的气缸压力波形见(图9)

图片9.png

使用wps500x电子压力传感器测试的三缸的压缩压力为5.84bar,这就是电子压力传感器与机械气缸压力表的区别,从三缸的气缸压力波形的变化中可以看出,作功行程末端压力下降曲线比压缩行程的圧力曲线要陡几度,正常发动机气缸内的压力曲线不管是压缩行程压力波形还是作功行程压力波形两边是对称的(备注:因为使用WPS500X传感器测试气缸压力波形时气缸没有真正的工作,作功行程改变为压缩压力的释放行程所以没有点火压力的突变,此测试参数可以准确地判断出发动机正时角度和机械部件的工作状态。),因此判断3缸泄漏导致压缩压力低。


故障排除

经客户同意拆检发动机,最终确定故障点为三缸的排气门烧蚀造成气门密封面与缸盖气门座密封面密封不严引起气缸压缩压力降低。见(图10)

图片10.png

维修总结

在此故障诊断的过程中使用了六种设备进行故障的判断,还有设备没有在案例中提及,有维修同行会说过于繁琐,其实在拆检之前进行全面的测试是为了提高故障的诊断准确性,因为拆检后找不故障点既费时又费力,现在的故障诊断是需要系统基础理论知识+诊断思路+检测工具+维修经验,哪一个环节出现储备不足就会增加故障判断的难度。

发动机的缺火数据是采集于气缸点火做功行程内曲轴在单位时间内的加速度,也就是转过的角度。工作良好的气缸在作功行程,曲轴的加速度就高,转过的曲轴角度就大,反之就是存在发动机的缺火。因此发动机电脑根据曲轴位置信号和点火信号进行逻辑计算,对各气缸的缺火累计计数,只有在单位时间内达到一定的缺火次数才会储存发动机失火的故障代码并点亮发动机故障灯。提醒驾驶员车辆存在故障请及时维修。




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