大眾EA888發(fā)動機怠速抖動故障診斷與排除＊

李智強，林可春，陳芳林

（福建船政交通職業(yè)學院 汽車學院，福建 福州 350007）

前言

汽車發(fā)動機怠速抖動是一種比較常見的故障，主要是由于長時間使用后零部件的磨損以及零部件老化、故障導致。發(fā)動機怠速抖動往往伴有煩人的噪聲以及不好的駕駛體驗，給乘車人帶來不適[1]。怠速抖動還會影響發(fā)動機的性能，提升油耗，降低發(fā)動機使用壽命，嚴重時還可能出現(xiàn)其他更麻煩的故障[2,3]。因此，對發(fā)動機怠速抖動的故障診斷及分析就非常重要。本文結(jié)合EA888發(fā)動機故障案例對發(fā)動機怠速抖動故障進行研究分析。

1 發(fā)動機怠速抖動故障原因分析

1.1 發(fā)動機怠速抖動的定義

汽車的怠速是一種工況，發(fā)動機在空轉(zhuǎn)的時候稱之為怠速運轉(zhuǎn)，即檔位掛在P檔、N檔的時候，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速就是怠速轉(zhuǎn)速[4]。如果發(fā)動機怠速時出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異?；蛘叱霈F(xiàn)轉(zhuǎn)速波動過大，即出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，也就導致發(fā)動機怠速抖動[5]。

1.2 發(fā)動機怠速抖動故障原因

1.2.1 進氣系統(tǒng)故障

造成發(fā)動機怠速抖動的進氣系統(tǒng)故障主要有進氣歧管松動或者漏氣、節(jié)氣門/進氣通道的積炭過多、空氣濾芯堵塞、進氣通道或者EGR（廢棄再循環(huán)）閥的泄露、空氣流量計或者進氣壓力傳感器出現(xiàn)故障、怠速控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障等。

1.2.2 燃油系統(tǒng)故障

引起發(fā)動機怠速抖動的燃油系統(tǒng)故障主要有兩個，一個是供油壓力故障，一個是噴油器故障。供油壓力出現(xiàn)故障主要是因為燃油濾清器堵塞、燃油泵壓力不足、燃油泵損壞或者燃油濾網(wǎng)堵塞、燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞、燃油泵安全閥的彈簧卡滯、供油管路變形等。噴油器故障主要有噴油器堵塞、噴油器密封圈漏氣、噴油器傳感器插頭接觸不良等。

1.2.3 點火系統(tǒng)故障

點火系統(tǒng)故障導致的發(fā)動機怠速抖動問題主要有火花塞故障、點火線圈故障、點火控制電路和點火正時故障等。火花塞將高壓電引入燃燒室，擊穿電極產(chǎn)生火花引燃混合氣，如果火花塞出現(xiàn)電極間隙不正確、電極積炭過厚、火花塞絕緣體有裂紋火花塞漏氣等現(xiàn)象都會引起火花塞不跳火，導致混合氣燃燒不充分，出現(xiàn)發(fā)動機抖動現(xiàn)象[6]。

1.2.4 機械結(jié)構(gòu)故障

造成發(fā)動機怠速抖動的機械結(jié)構(gòu)故障一般是曲柄連桿機構(gòu)與發(fā)動機缸體以及配氣機構(gòu)。常見的故障有活塞環(huán)磨損、活塞積碳、曲軸變形、凸輪軸磨損不均、正時失準等。

1.2.5 其他故障

除此之外發(fā)動機懸置橡膠的老化或斷裂、變速箱的損壞等其他發(fā)的動機本體以外的零部件損壞也可能導致發(fā)動機怠速抖動。

1.3 發(fā)動機怠速抖動故障排除方法

對于發(fā)動機怠速抖動故障的排除同其他故障一樣，需要先找到故障點，再逐一進行排除。詢問車主車輛的具體情況以及出現(xiàn)的問題，同時要親自對故障進行查驗。將車輛停穩(wěn)，啟動車輛使其怠速運行，觀察發(fā)動機抖動的情況，如有雜音尋找發(fā)出雜音的位置。靜態(tài)觀察完后對車輛進行試車，觀察記錄在行駛過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。初步觀察后接入診斷儀讀取故障碼，對故障碼進行分析能快速的幫助鎖定故障點。

針對發(fā)動機怠速抖動故障也可以通過聽取伴隨的噪聲不同來辨別問題所在。例如怠速時伴隨有撞擊聲、敲缸聲大概率是活塞環(huán)或活塞等機械零部件損壞造成的。這種方法比較依賴維修經(jīng)驗，需要維修技師具備豐富的維修經(jīng)驗。此外，可以將聽聲法與常規(guī)診斷方法相結(jié)合，提升診斷效率。

2 EA888發(fā)動機怠速抖動故障案例

2.1 進排氣系統(tǒng)多故障導致的怠速抖動

2.1.1 故障現(xiàn)象

2012年邁騰，行駛里程200000公里，發(fā)動機為第二代EA888 2.0T?？蛻舴从耻囕v起動時會出現(xiàn)車身抖動、有噪聲的現(xiàn)象；車輛行駛時有異響、會出現(xiàn)車身共振；儀表盤發(fā)動機故障指示燈點亮，車輛在行駛時會出現(xiàn)慫車。

2.1.2 故障分析與排除

對車輛進行試車，故障現(xiàn)象包括：（1）啟動車輛后，在怠速工況下能夠明顯感覺車身同發(fā)動機的共振，在D檔和R檔時振動更加明顯。（2）發(fā)動機工作不正常，怠速不穩(wěn)、抖動、發(fā)動機噪音大。（3）發(fā)動機在加速時EPC和發(fā)動機故障指示點亮報警，車輛慫車失火。（4）在行駛到顛簸路面時底盤松散噪音過大。

對車輛的發(fā)動機艙進行檢查，發(fā)現(xiàn)該車輛發(fā)生過碰撞事故，發(fā)動機有進行過拆裝維修。對進氣歧管、高壓進氣管等進氣通道進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)破損泄露。使用ODIS檢測儀檢測，讀取多個故障碼，包括氣缸失火、氣缸壓縮比、氣缸列1凸輪軸位置/曲軸位置傳感器分配不正確、凸輪軸位置傳感器不可信信號。讀取發(fā)動機點火系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，氣缸2有出現(xiàn)失火現(xiàn)象；檢查2缸火花塞，火花塞狀況良好，沒有漏氣、積碳過厚、間隙過大的現(xiàn)象。更換了1、2缸的點火控制器，再次啟動發(fā)動機讀取點火系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，2缸仍有失火現(xiàn)象。

根據(jù)上述情況，判斷導致發(fā)動機出現(xiàn)怠速抖動的原因可能出現(xiàn)在發(fā)動機內(nèi)部。根據(jù)維修手冊對發(fā)動機進行分解，查找可能導致發(fā)動機怠速抖動的原因，如正時鏈條、凸輪軸、進排氣門等故障。對發(fā)動機進行拆解過程中發(fā)現(xiàn)缸蓋內(nèi)放置凸輪軸的位置以及凸輪軸有異常的劃痕，該劃痕不是使用過程中的磨損導致的，如圖1所示。

圖1 汽缸蓋凸輪軸處劃痕

通過對劃痕的觀察以及維修技師的經(jīng)驗判斷，此劃痕是由于上一次事故拆裝發(fā)動機過程中，沒有做好情洗，安裝過程中零件表面仍然沾有雜質(zhì)，導致安裝后零部件出現(xiàn)的磨損。凸輪軸以及安裝凸輪軸的槽位磨損導致了凸輪軸的工作出現(xiàn)偏差，氣門開度不準確，從而導致了發(fā)動機的失火以及抖動。由于安裝凸輪軸槽位的表面磨損過于嚴重且無法修復，因此該問題需要對其缸蓋總成進行了更換。

在發(fā)動機的拆裝和對零部件檢查過程中，又發(fā)現(xiàn)了兩個問題，一是正時鏈條由于使用時間過長出現(xiàn)拉長，如圖2所示。這會導致鏈條傳動過程出現(xiàn)跳齒，也會導致發(fā)動機出現(xiàn)偶發(fā)性抖動，該故障需要更換正時鏈條。另一個問題就是進氣凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)軸承支架變型，導致機油壓力卸壓，報凸輪軸位置傳感器信號不可靠，排查方法也是對該零件進行更換。

對上述故障零部件進行更換后，根據(jù)維修手冊組裝好發(fā)動機，裝車進行測試。裝車后用診斷儀測試無故障碼，數(shù)據(jù)流正常，路試無故障現(xiàn)象，維修完成。

圖2 故障鏈條與正常鏈條對比

該故障案例故障點較多，主要原因確實因為維修人員維修過程不夠嚴謹，裝機前沒有對零部件表面進行清潔，沒有對易損件進行檢查，導致該車出現(xiàn)多個故障現(xiàn)象。維修人員在維修過程中應該嚴格按照規(guī)范操作，以免在維修后造成車輛新的損傷，以及不必要的返修。

2.2 配氣正時失準導致的怠速抖動

2.2.1 故障現(xiàn)象

2013年的邁騰，行駛里程80000公里，發(fā)動機為第二代EA888 1.8T BYJ?？蛻舴从吃谀臣倚蘩韽S更換了正時鏈條組件后開始出現(xiàn)怠速抖動的現(xiàn)象，在進行多次拆卸檢查后故障仍然沒有排除，并且油耗高于正常值。

2.2.2 故障分析與排除

使用ODIS讀取發(fā)動機系統(tǒng)的故障碼，查詢發(fā)動機控制系統(tǒng)，報00833凸輪軸位置傳感器不可靠信號的故障碼。該故障碼產(chǎn)生的原因比較明確，如果曲軸位置傳感器信號與凸輪軸位置傳感器的信號傳遞至發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元接收到的信號進行比較后，發(fā)現(xiàn)接收到的數(shù)據(jù)有偏差時，控制單元按照“優(yōu)先”功能，首先會進行修正，如果修正后的信號再次出現(xiàn)有偏差時就會存儲有“凸輪軸位置傳感器不可靠”信號。分析造成此故障碼的原因包括：（1）凸輪軸位置傳感器G40線路故障；（2）凸輪軸位置傳感器G40故障；（3）配氣相位不正確（配氣不正時）。

進一步的查看發(fā)動機控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，發(fā)動機的第91組數(shù)據(jù)有偏差。檢查G40傳感器電源電壓，正常；測試G40三號端子輸出至發(fā)動機控制單元阻值，正常；更換G40傳感器進行驗證測試，故障未排除。G40傳感器端子定義如圖 3所示。

圖3 G40傳感器電路圖

至此，凸輪軸位置傳感器G40及線路確認無故障。檢查正時鏈條，發(fā)現(xiàn)配氣不正時，據(jù)維修手冊重新進行配氣正時，重新進行試車，故障排除。

3 結(jié)論

引起發(fā)動機怠速抖動的原因有很多，對發(fā)動機怠速抖動故障的診斷也相對比較復雜，出現(xiàn)發(fā)動機怠速抖動現(xiàn)象如何進行專業(yè)的診斷及故障排除至關重要。對于怠速振動的故障需要具備豐富的理論知識，同時在檢修發(fā)動機怠速抖動故障時，掌握好故障診斷方法，方能快速找到故障點并進行排除。通過兩個維修案例可知，維修過程的專業(yè)化，規(guī)范化也是非常重要的。掌握維修方法可以快速地找到問題所在，運用專業(yè)化、規(guī)范化的方法能更好地車輛故障排除，避免出現(xiàn)返修。