奔馳S300發(fā)動機怠速抖動

文/安徽 陳遠

故障現(xiàn)象

一輛奔馳S 3 0 0底盤號為V I N：W DD2211541A X X X X X X，搭載272.946發(fā)動機，行駛里程為18.2萬km，該車在高速公路上正常行駛中，突然出現(xiàn)發(fā)動機嚴重抖動，熄火后重新啟動發(fā)動機依然抖動，客戶無法繼續(xù)行駛，拖到維修站作進一步檢查。

故障診斷與排除

接手該車后啟動車輛，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機抖動嚴重，明顯某個缸工作不良，使用專用診斷電腦DAS讀取系統(tǒng)故障代碼，結(jié)果顯示發(fā)動機內(nèi)存儲有故障碼0629，含義為點火缺火(P0300)，當前和歷史記錄都有；故障碼0633，含義為汽缸1點火缺火，尾氣催化凈化器損壞(P0301)，當前和歷史記錄都有；故障碼0637，含義為汽缸4點火缺火，尾氣催化凈化器損壞(P0304)，為歷史故障；故障碼0641，含義為汽缸3點火缺火，尾氣催化凈化器損壞(P0303)，當前和歷史記錄都有；故障碼0649，含義為汽缸2點火缺火，尾氣催化凈化器損壞(P0302)，當前和歷史記錄都有；故障碼0521，含義為“進氣管”擺動風門的診斷，傳感器導線對地短路/擺動風門的軸卡在操縱位置(P2004)，當前和歷史記錄都有。在奔馳車系中對缺火的判別是系統(tǒng)運用精密的數(shù)學方法對曲軸霍爾傳感器提供的信號進行分析，以確定各燃燒室之間是否存在精確的時間同步。每次燃燒都必須在信號齒(多孔板)上產(chǎn)生一個特性加速度。如果存在燃燒不良，在下次點火之前，信號齒轉(zhuǎn)動會稍稍變慢(由于扭矩波動)。檢測到點火不良的總次數(shù)存儲在故障碼存儲器中，并可分為：①特定汽缸點火不良；②排放限定點火不良：廢氣中含有HC CO NOx等有害物質(zhì)，污染物催化轉(zhuǎn)化率的決定因素是排氣中的剩余氧含量。該含量由氧傳感器控制決定，如果尾氣中剩余氧含量達到發(fā)動機電腦規(guī)定的限定值，則被判斷為點火不良導致燃燒不完全，在正常工作中應保持過量空氣系數(shù)=1；③催化轉(zhuǎn)換器損壞點火不良：在發(fā)動機發(fā)生故障時，例如點火不良，三元催化轉(zhuǎn)換器的溫度能夠超過1400℃。如此高的溫度能夠熔化陶瓷載體，從而破壞催化轉(zhuǎn)換器。如果發(fā)動機檢測到三元催化轉(zhuǎn)換器溫度過高，則存儲點火不良的故障碼。

對于記錄前四個故障代碼可能的原因有：①點火系統(tǒng)故障；②噴射系統(tǒng)故障；③發(fā)動機機械部件(如氣門座、氣門彈簧等)；④燃油不足可細分為：進氣歧管或者排氣歧管漏氣、點火正時失準、噴油霧化不良、燃油壓力過低或者有堵塞、冷卻液溫度傳感器故障、節(jié)氣門位置傳感器有故障、空氣流量計自身有故障、汽缸壓力過低、發(fā)動機電腦控制有誤、油品過差、停放時間過長、火花塞跳火太弱、點火線圈點火能量過小、進氣歧管積炭嚴重等。

分析了造成點火缺火的可能原因并結(jié)合當前的故障碼，可判定右側(cè)汽缸列的三個汽缸均失火而且還是當前存在的。這不由聯(lián)想到會影響這三個汽缸的部件氧傳感器，當其檢測到尾氣中的氧含量過高時，會向發(fā)動機提供一個低電壓信號，并且曲軸位置傳感器檢測到右側(cè)汽缸列失火時也會將一個信號電壓提供給發(fā)動機電腦，發(fā)動機控制單元會進行閉環(huán)控制，關閉點火不良的汽缸的噴油器，此時也會導致一排汽缸列均缺火。于是關閉點火開關后，拔下右側(cè)排氣管上催化轉(zhuǎn)換器上游和下游的氧傳感器插頭，重新啟動發(fā)動機后故障現(xiàn)象仍存在，但可以排除發(fā)動機斷缸造成發(fā)抖的可能。接下來按照常規(guī)方法用燃油壓力表檢查了燃油系統(tǒng)的燃油壓力，在鑰匙開2擋時燃油壓力為2.5bar(1bar=100kPa)，在啟動后燃油壓力維持在3.8bar，由此觀之燃油系統(tǒng)沒有問題。接著調(diào)換了左右汽缸列的點火線圈，重新啟動動后發(fā)動機仍然抖動不止。下一步檢查各缸火花塞的工作情況，右側(cè)火花塞上明顯有油跡并且汽缸1的火花塞上附著的油跡較多。重新處理并對換了左右汽缸列的火花塞，啟動后故障依舊。

查詢該車的維修記錄得知，此前不久剛清洗過積炭更換過全部的火花塞和燃油濾清器，推論由積炭和噴油器霧化不良(清洗積炭時噴油嘴要用超聲波清洗及做霧化測試)造成的缺火不成立。該車2008年購買至今行駛了18萬km也不存在停放時間過長的問題，在與客戶的溝通中也得到證實該車一直加的都是97號汽油，所以油品的因素也基本排除。用微量可燃除油噴劑噴灑在進氣歧管及進氣管各處發(fā)動機抖動未改善。

既然不是電控因素，就是機械因素造成的發(fā)動機抖動。用汽缸壓力表檢查右側(cè)汽缸列各缸缸壓，除1缸無缸壓外2、3缸缸壓正常(11bar>缸壓值>9bar，各缸差值＜1.5bar)。使用內(nèi)窺鏡檢查汽缸1內(nèi)的進排氣門是否存在密封不嚴、活塞環(huán)對口、拉缸等?？墒乔S轉(zhuǎn)動了2圈1缸，右側(cè)一個進氣門始終保持在開啟狀態(tài)，可斷定是1缸進氣門漏氣導致發(fā)動機抖動。拆下進氣歧管觀察發(fā)現(xiàn)1缸右側(cè)進氣門被一塑料物體卡住(圖1)，不能完全回位，導致1缸工作不良，造成發(fā)動機在運行時發(fā)抖。經(jīng)分析，物體最有可能來自進氣歧管。檢查進氣歧管，發(fā)現(xiàn)有一可變進氣歧管轉(zhuǎn)換膜片裝置連接到進氣歧管上的部件脫落，如2圖所示。這個異物被汽缸內(nèi)的真空吸過來，牢牢的融化黏附在氣門內(nèi)壁上。

似乎取出這個異物問題就能解決，但是為了不給發(fā)動機的運行留下隱患，于是決定拆開右側(cè)汽缸蓋檢查進氣門有無彎曲、氣門座圈是否密封不嚴、氣門彈簧折斷與否、汽缸內(nèi)壁有無拉傷。進氣凸輪軸是否變形。拆開右側(cè)汽缸蓋罩后，發(fā)現(xiàn)1缸被卡住的進氣門搖臂脫落在一旁，可能是氣門被一直卡住搖臂沒有受到彈力而松脫。1缸右側(cè)進氣門有輕微變形(可以用汽油做密封試驗，但要注意防火安全)汽缸并沒有拉傷活塞環(huán)也未發(fā)現(xiàn)對口，更換1缸兩個進氣門及一些一次性的部件如氣門油封、鏈條張緊器等，重新裝復右側(cè)汽缸蓋后試車故障排除。

故障小結(jié)

1、2、3缸同時出現(xiàn)相同故障碼的原因，可能由于一側(cè)的可變進氣管轉(zhuǎn)換裝置的擺動風門軸的斷裂，加上1缸不完全燃燒，系統(tǒng)為了限定排放及防止催化轉(zhuǎn)換器的損壞，發(fā)動機控制單元在檢測到點火不良，則在點火不良達到一定次數(shù)后，相應的噴油嘴不再被促動，該系統(tǒng)最多可同時停用兩個噴油器。

該案例在奔馳發(fā)動機上很少遇到，以至于在之前的故障判斷雖然非常詳細，但是在實際的檢測步驟上未被重視，也再次提醒了自己，在排除故障時不能放過任何一個你認為沒有問題的可能性，往往就是因為你的疏忽，導致解決問題的時間延長，并且問題人為變得復雜化。擁有嚴謹慎密的思緒及規(guī)范的操作，對于提高一次修復率及客戶滿意度是至關重要的。