太原/秦志剛
2010年奧迪Q5正常行駛過程中有聳車現(xiàn)象
太原/秦志剛
車輛:配置CAD發(fā)動機、0B5變速器。
VIN:LFV3B28R0A3××××××。
行駛里程:18456km。
故障現(xiàn)象:車輛在正常行駛勻速加油時,感覺車輛存在明顯聳車。
故障診斷:首先對故障車進行了實車路試,在試車過程中發(fā)現(xiàn)車速從30km/h開始按正常行駛工況加速時車輛有明顯聳車現(xiàn)象;但如果急加速故障表現(xiàn)不明顯。該現(xiàn)象類似傳動軸動平衡不良引起的車身跳動或是發(fā)動機動力不足有拖擋情況時發(fā)動機產(chǎn)生的聳動現(xiàn)象。診斷儀檢查發(fā)動機和變速器相關(guān)控制系統(tǒng)均無任何故障記憶。由于該故障沒有故障記錄,首先要進行的是故障原因的分析。該車變速器采用的是0B5七擋雙離合器變速器,對于離合器打滑一般體現(xiàn)在起步D擋或R擋更明顯;當(dāng)然也有可能是在變速器行駛過程中換擋后相關(guān)離合器接合的瞬間。該車試車在故障出現(xiàn)時并不一定是換擋時刻,而是只要油門處于加速狀態(tài)故障就一直存在。同時試車過程還發(fā)現(xiàn)當(dāng)變速器處于S擋時,故障不明顯;S擋主要是推遲換擋時刻,使發(fā)動機動力發(fā)揮得更好。據(jù)此情況分析變速器并不存在打滑現(xiàn)象,而問題是在發(fā)動機動力不足上。對于傳動軸動平衡不良,應(yīng)該主要與車速有關(guān),與換擋時刻的早晚沒有關(guān)系。
圖1 數(shù)據(jù)流
由于該車只是在行駛中加速有聳車現(xiàn)象,但整體車速又可以達到正常行駛車速,說明車輛是處于一種亞健康狀態(tài)。
我們首先分析發(fā)動機動力不足的可能原因:
(1)發(fā)動機機械故障導(dǎo)致汽缸壓力減?。?/p>
(2)進、排氣不暢,由于充氣效率下降導(dǎo)致動力不足;
(3)混合氣配比不合理;
(4)點火能量不足。
根據(jù)初步分析結(jié)果首先檢查汽缸壓力均在正常范圍之內(nèi),接著檢查了進排氣系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)三元催化器存在輕微堵塞,用專用設(shè)備清洗三元催化器后試車故障沒有改善;試更換點火線圈、火花塞無效。根據(jù)以往經(jīng)驗噴油器有輕微堵塞時或空氣流量傳感器信號有誤差時也有類似情況,試對調(diào)噴油器和空氣流量傳感器,故障依舊。此時從發(fā)動機維修的角度,好像已經(jīng)沒有什么可修的了。故障診斷一時陷入了僵局,在暫時沒有其他方案之前維修技師又對調(diào)了前半軸和傳動軸,但結(jié)果和預(yù)料的一樣并沒有排除故障。讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)有累計失火記錄,如圖1所示。
從這組數(shù)據(jù)看,1缸和3缸存在燃燒不充分的情況,但由于失火次數(shù)在單位時間內(nèi)沒有達到記錄故障碼的頻率,所以發(fā)動機并沒有失火記錄更不會點亮廢氣警報燈。從之前的檢查可以看到滿足汽油燃燒的條件:合適的汽缸壓縮比、足夠的點火能量、形成混合氣的燃油壓力和噴油器都不存在問題。只有在充氣效率方面還存在一些疑問,試對增壓壓力進行了測試,如圖2所示。
圖2 波形
黃色圖形表示增壓壓力實際值,綠色圖形代表增壓壓力規(guī)定值。測試表明增壓壓力正常,由于三元催化器已清洗疏通過且根據(jù)以往經(jīng)驗該問題已不能影響到發(fā)動機正常工況所以暫先排除。
回想到更換噴油器時進氣道和氣門背面積炭嚴(yán)重,如圖3、圖4所示。會不會是積炭過多導(dǎo)致該故障?試采用人工徹底清理進氣道和氣門背面積炭,試車故障排除,加速行駛時發(fā)動機動力流暢。
故障總結(jié):為什么積炭嚴(yán)重會在勻速加油時有聳車現(xiàn)象呢?該車采用的是缸內(nèi)直噴發(fā)動機,一般燃燒室積炭過多會導(dǎo)致在冷啟動時由于噴入的燃油被積炭吸附導(dǎo)致混合氣稀從而產(chǎn)生發(fā)動機抖動甚至熄火,但熱車后該故障消失。燃燒室積炭過多還容易在大負荷出現(xiàn)時由于溫度過高產(chǎn)生表面點火產(chǎn)生爆震現(xiàn)象?;叵氡拒囋诰S修之前冷啟動確有發(fā)動機抖動現(xiàn)象,但抖動較小,客戶對此并無抱怨。而此車聳車是在勻速加油,也就是中小負荷時出現(xiàn);如急加速故障反而不明顯。
圖3 積炭1
圖4 積炭2
圖5 工作模式
圖6 分層充氣模式
圖7 點火過程
查閱相關(guān)維修手冊,缸內(nèi)直噴發(fā)動機有三種工作模式,如圖5所示。
對比此車故障出現(xiàn)時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速在3000r/min以下,正處于分層充氣模式。在此模式下進氣歧管關(guān)閉下部進氣道,吸入的空氣在上部進氣道加速形成渦流進入燃燒室如圖6所示。
在壓縮行程終了高壓點火前將燃油噴入火花塞附近區(qū)域,在點火過程中,在火花塞附近有良好點火性能的混合氣被點燃,如圖7所示。燃燒后,被點燃混合氣與汽缸壁之間會出現(xiàn)一個隔離作用的空氣層,它的作用是降低通過缸體散發(fā)掉的熱量。
故障車在進氣道和氣門背面有大量積炭,導(dǎo)致進氣在分層充氣模式時不能有效形成渦流;進而產(chǎn)生分層充氣模式下燃燒不充分,從而產(chǎn)生發(fā)動機抖動(失火)。但由于失火故障碼記錄是需要滿足單位時間內(nèi)失火次數(shù)超過門檻值才會存儲故障碼,而此車故障現(xiàn)象有失火但沒有達到門檻值所以不報碼,同時在累計失火記錄里有相關(guān)記錄。類似問題已經(jīng)出現(xiàn)多起,希望通過本案例能夠為大家在排除類似故障時提供一個參考。