利用氣流壓力脈動波形免拆診斷發(fā)動機機械故障的技巧（五）

余姚東江名車專修廠 葉正祥

案例5 2010款奔馳E260車冬天第1次冷起動后發(fā)動機抖動

故障現(xiàn)象一輛2010款奔馳E260車，搭載271 860發(fā)動機，累計行駛里程約為8.5萬km。車主反映，冬天用車時，早上第1次冷起動發(fā)動機后，發(fā)動機怠速抖動，如果將發(fā)動機熄火后再次起動，抖動現(xiàn)象消失；熱機起動一切正常。該故障是在2020年冬天出現(xiàn)的，當時維修過很多次，均未能解決，后來隨著天氣變暖，故障自動消失，也就沒繼續(xù)維修，但2021年冬天故障再現(xiàn)，于是將車開至我廠進行檢修。

故障診斷接車后將車輛停放一夜，第2天早上試車，冷起動發(fā)動機，故障出現(xiàn)。用故障檢測儀檢測，發(fā)動機控制模塊（ME）中存儲有故障代碼“P0303 檢測到氣缸3失火”；讀取發(fā)動機失火數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)氣缸3的失火次數(shù)在不斷增加，說明氣缸3工作不良。

進一步與車主溝通得知，該車在其他維修廠已更換過氣缸3的火花塞、點火線圈及噴油器等。脫開噴油器導線連接器，用pico示波器依次測量起動時氣缸3和氣缸1的壓力波形（圖1和圖2），對比可知，氣缸3的壓力（12.72 bar，1 bar=100 kPa）略低于氣缸1的壓力（13.08 bar），氣缸3進氣行程產(chǎn)生了明顯的真空，而氣缸1進氣行程沒有產(chǎn)生真空。測量起動時氣缸1的壓力（判缸信號）和進氣脈動波形（圖3），分析可知，在氣缸3進氣行程時，進氣歧管中產(chǎn)生的真空比其他氣缸低，加之此時氣缸3內(nèi)產(chǎn)生了異常的真空，即進氣行程時，氣缸3內(nèi)的壓力偏低，進氣歧管內(nèi)的壓力偏高，由此推斷氣缸3的進氣道堵塞或進氣門開度不夠。

圖1 起動時氣缸3的壓力波形（截屏）

圖2 起動時氣缸1的壓力波形（截屏）

圖3 起動時氣缸1的壓力和進氣脈動波形（截屏）

轉動曲軸，同時用內(nèi)窺鏡觀察氣缸3進氣門的開閉情況，發(fā)現(xiàn)一個進氣門開閉正常，另一個進氣門始終處于關閉狀態(tài)。拆下氣門室蓋檢查，發(fā)現(xiàn)氣缸3的一個進氣門搖臂掉落（圖4）。檢查掉落的進氣門搖臂，未見異常磨損。該搖臂為什么會掉落呢？進一步與車主交流得知，2020年夏天大修過發(fā)動機，懷疑當時維修人員沒有安裝好該搖臂，不過由于當時的氣溫較高，車輛沒有表現(xiàn)出明顯的故障現(xiàn)象，也就沒有在意。

圖4 進氣門搖臂掉落

故障排除 重新安裝掉落的進氣門搖臂，第2天早上試車，發(fā)動機抖動現(xiàn)象消失，故障排除。

故障總結 為什么第2次起動發(fā)動機時故障現(xiàn)象就會消失？第1次起動與第2次起動有什么區(qū)別？經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，第1次起動后一個工作循環(huán)氣缸3噴油2次（圖5），而第2次起動后一個工作循環(huán)氣缸3噴油1次（圖6），單次噴油脈寬一致，均約為2 ms。由此推斷，氣缸3的一個進氣門無法打開，使氣缸3進氣量不足，第1次起動后氣缸3噴油2次，混合氣過濃，以致氣缸3偶爾失火。

圖5 第1次起動后氣缸3的點火和噴油波形（截屏）

圖6 第2次起動后氣缸3的點火和噴油波形（截屏）