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2011款奥迪A5 Sportback车发动机怠速间歇性抖动故障诊断

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发表于 2020-8-4 11:34:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
2011款奥迪A5 Sportback车发动机怠速间歇性抖动
——余姚东江名车专修厂 叶正祥
故障现象 

一辆 2011款奥迪A5 Sportback车,搭载CDN发动机(排气门升程可变),累计行驶里程约为13.2万km。该车发动机怠速间歇性抖动,稍微踩下加速踏板使发动机转速升高些,抖动现象就会消失;用故障检测仪检测,提示气缸4失火;维修人员先后调换点火线圈、火花塞及喷油器后试车,故障依旧,且故障检测仪仍提示气缸4失火;用气缸压力表测量气缸4的压力,与其他气缸的压力基本一致。诊断至此,没有了维修思路,于是将车开至我厂进行检修。

故障诊断 

用pico示波器、COP探头和压力传感器WPS500同时测量发动机怠速时的排气脉动和气缸1的点火信号(图60,绿色为排气脉动波形,蓝色为气缸1的点火信号波形),发现气缸4确实间歇失火。

9.jpg

脱开曲轴位置传感器导线连接器,用pico示波器和压力传感器WPS500同时测量起动发动机时的进气脉动和排气脉动(图61,红色为进气脉动波形,绿色为排气脉动波形),发现其中1个气缸的进气脉动波谷偶尔较高,1个气缸的排气脉动波峰偶尔较低。

10.jpg

增加1个通道同时测量气缸1的气缸压力(图62,红色为进气脉动波形,绿色为排气脉动波形,蓝色为气缸1的气缸压力波形),发现气缸4的进气脉动波谷偶尔较高,气缸1的排气脉动波峰偶尔较低,进一步分析(观看视频案例讲解)认为,气缸4的排气门偶尔密封不良。

图62.png

根据维修经验可知,该款发动机的排气门摇臂轴承容易磨损,且故障现象与该车故障现象相似。那么如何快速判断该车故障与排气门摇臂轴承异常磨损有关系呢?分析认为,如果排气门摇臂轴承异常磨损,就会伴随有异响。于是用COP探头、压力传感器WPS500拾音器同时测量气缸1的点火信号、排气脉动和发动机异响(图63,蓝色为气缸1的点火信号波形,绿色为排气脉动波形,黄色为发动机异响波形),发现每次在气缸4的排气行程附近,发动机异响都比较明显,由此推断气4的排气门摇臂轴承异常磨损。

11.jpg

拆下气缸4的排气门摇臂进行检查,发现其轴承表面并无异常磨损,但其轴承内部的滚珠磨损严重,导致轴承松旷。将气缸4的排气门摇臂固定(图64),安装百分表,上下晃动轴承,百分表的摆动量很大;然后转动轴承,发现轴承由图65a所示位置转动到图65b所示位置时,百分表的摆动量也很大。

12.jpg

由此可知,气缸4的排气门摇臂轴承转动时,排气凸轮与排气门摇臂轴承之间会有2种间隙产生,当转动到大间隙时,气门间隙被液压支撑元件补偿(图66),此时排气门关闭正常;当转动到小间隙时,液压支撑元件不能被压缩,排气凸轮会向下压动排气门摇臂轴承,从而向下压动排气门,而排气凸轮与支撑元件间的杠杆臂要比排气门与支撑元件间的杠杆臂短得多(图67),因此排气凸轮与排气摇臂轴承间发生较小的位置变化就可以获得较大的气门升程变化,此时会使排气门关闭不严。就算气缸4的排气门关闭不严,但并没有明显影响到气缸压力的建立,那么气缸4为什么会失火呢?分析认为,气缸4在进气行程吸入了部分废气,影响了怠速工况时的混合气燃烧,从而造成气缸4间歇失火;而发动机转速提高时,换气效果变好,气缸4在进气行程吸入的废气量很少,不会影响混合气的燃烧,因此故障现象消失。这其实与怠速工况要减小气门重叠角,高速工况可增大气门重叠角的原理相似。

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图67.png
故障排除 

更换气缸4的排气门摇臂(图68)后试车,发动机怠速运转平稳,故障排除。

图68.png
视频案例讲解









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