一、背景介绍
客户抱怨自己的车动力不足,用客户自己的话来说:“感觉这辆车没有动力”,并且CEL灯亮了。使用Xentry诊断工具,发现了两个故障代码,P14B100和P190100存储在CDI(共轨柴油喷射)中。我们无法获得任何有关这些故障代码标准的信息。 我们查看了相关参数(图1和图2),但这对识别故障毫无帮助。
对于这两个存储的故障代码,诊断工具建议我们更换空气流量传感器或检查线束。于是我们决定检查进气系统是否漏气,在检测过程中,发现空气流量传感器出现了两次泄漏(图3)。但是维修好空气流量传感器之后,结果依旧没有任何变化。
接着我们猜测动态EGR测试可以提供一些有用的信息。在测试过程中,车辆偶尔会失速,并且在所有指定范围内均未通过测试。因此我们更换了一个新的EGR阀重新进行测试,但测试结果仍没有变化。经过上述方法后,我们搜索了与这些故障代码相关的所有信息,发现他们跟EGR再循环定位器(Y27 / 17)和EGR再循环冷却螺线管(Y27 / 13)的CDI引脚有一些关系。因此我们断开CDI并检查针脚张力,然后重新连接CDI针脚,固定好所有针脚,发现车辆行驶得更好了,并且通过了较高动态范围的EGR测试(图4),发动机不再失速。
图4
试驾感觉已经恢复了大部分动力,但仍未达到满功率(图4),还是会出现故障代码。然后我们进行了电子压缩测试,结果发现了问题(图5)。
图5
除了一个气缸不正常,其他所有气缸都是正常的(图5)。我们还进行了手动压缩测试,气缸组2(气缸1-3)约为18 bar(261psi),气缸组2(气缸4-6)低于12 bar(174 psi),该发动机的磨损极限为17 bar(246 psi)。然后我们对气缸组2进行了泄漏测试,测得气缸4上有8%的泄漏,气缸5和6上各有4%的泄漏。气缸4因为喷油器密封性差造成额外的泄漏,但这个问题不足以导致气缸组2压力这么低。如果一开始我们就测泄漏量数据,对研究压缩损失会更有帮助。
二、假设猜想
经过深思熟虑,我打算在气缸组2的进气侧诊断故障原因,我决定使用虹科Pico示波器读取缸内压缩数据,以便更好地了解发生了什么。
三、检测工具
四、连接步骤
1. 拆下火花塞,像连接压力表一样连接WPS500压力传感器 4. 软件的时基设置为200 ms / div,采样率1MS,压力量程为500psi
五、数据采集
六、结果分析
我们可以很直观地看到,气缸4的压缩峰值和气缸1有明显差异,气缸5和6几乎相同(未列出)。气缸1中是已知的正常气缸,我们可以看到1缸峰值压力为269.8 psi(18.6 bar),我们还可以看到,进气门在气缸压缩上止点362.9°之后打开(图8)。
将气缸1和气缸4进行比较,我们看到4缸压缩峰值为183.2 psi(12.6 bar),进气门在气缸压缩上止点422.8°之后打开(图9)。
仔细观察真空负压带,我们可以看到,气缸组2的气缸上(气缸4)存在明显的真空,约为-11.2 psi(图10)。
通过分析虹科Pico示波器捕获的波形,特别是进气门的开启时刻。我可以确定的是,气缸1的进气门先打开,在曲轴旋转59.9度之后,气缸4的进气门打开(图11)。这产生了比较大的真空度,并缩短了气体填充气缸的时间,从而降低了压缩。
到目前为止,尚未进行任何重大的拆卸工作,我们认为是时候确定下凸轮正时了。在检查基准正时后,我们确认气缸组1正时无误,而气缸组2上的进气凸轮正时不对(不是排气凸轮)。如图12所示,气缸4的进气凸轮凸角(从后面看)本应该与气缸盖表面几乎平行,从图12粗略估计其偏离了大约33.9度。我们用示波器测得约为(422.8°- 362.9°)/2=29.95°。
对故障根本原因进行分析,气缸组2上的进气凸轮轴通过齿轮驱动高压泵,而进气凸轮轴是由排气凸轮轴驱动的,因此进排气凸轮轴旋转方向相反。排气凸轮轴上的驱动齿轮采用的是摩擦焊接技术,我们怀疑高压泵出现过锁止的情况,导致摩擦焊缝在排气凸轮轴上打滑,从而导致进气凸轮轴正时丢失。旧高压泵和正常高压泵对比,明显感到泵的转动力度不同。将排气凸轮轴与新的凸轮轴进行比较,我们可以清楚地看到凸轮凸角和齿轮上正时标记的变化。
七、案例结论
由于凸轮正时故障,发动机进气损失造成动力不足,进而导致EGR动态测试失败并出现故障代码。该测试不仅揭示了气缸压缩低会产生故障,而且清楚地表明了机械正时才是故障根源。通过使用虹科Pico示波器快速测试,就能够找到原因,节省了盲目拆卸发动机的时间。对技术人员来说,很有可能在拆卸时忽略了凸轮正时问题,从而造成大量的维修时间和成本。
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