2024年3月28日发(作者:宝马730li价格2020款报价)
Q 5 发动机怠速抖动
◇文/中鑫之宝任贺新
苁障现象
一
约80 000km。该车怠速时发动机运行不平稳,偶发抖动现象,
且发动机故障灯报警。
款
奥
控制器存储不发火故障码,但与之前不同的是,读取发动机燃烧
中断数据块,1缸和2缸存在失火,进行一些列检查后,判定仍
辆2013款奥迪Q5,发动机型号为CAD,行驶里程
为喷油嘴故障,又更换了1缸和2缸的喷油嘴,读取失火数据块,
结果变成四个汽缸都存在不同程度的失火。
至此维修陷入困境,决定按照一列缸失火思路排查,检查了
发动机正时、三元催化器是否堵塞,燃油压力、进气系统是否泄漏,
并用内窥镜观察汽缸和气门情况等,先后更换了正时链条,燃油高
压泵以及进气歧管等部件,故障仍未排除,此时笔者开始介入维修。
截障诊断与辩豫
维修人员接车后,首先验证故障现象,启动车辆后使发动机
怠速运转,发动机存在运转不平稳、偶尔抖动的现象。用诊断仪
检测01地址码中存储汽缸3、4不发火的故障码,读取发动机
燃烧中断数据块,发现发动机抖动时3缸和4缸燃烧有中断现象。
拆检点火线圈和火花塞,未发现故障点,将3、4缸点火线圈及
首先观察故障现象,发动机怠速存在明显抖动感,加油至
2 O00r/min以上时抖动感消失,发动机运行平稳。用诊断仪检测
发动机电控系统存储故障码P030000:检测到不发火,被动/偶发。
火花塞装到1、2缸,故障未转移,尝试更换全部点火线圈及火
花塞,故障仍存在。测量四个汽缸缸压均正常,最终判定为喷油
嘴故障,更换后现场试车一切正常,抖动现象也不再出现。车主
提车后第二天打电话反映故障现象再现,进站维修后检测发动机
读取发动机失火数据块,发现除了1缸以外,2、3、4缸都有不同
程度失火,又读取了发动机一些其他重要数据,见表1。
从表中可以看出燃油高压值和汽缸列1进气凸轮轴相位正常,
由于处于抖动状态,节气门开度和空气质量数值在跳变,数据不
2.与车主一同试车,故障现象和车主反映的一致,检查倒车
警报传感器表面无破损、无异物。该系统失效的可能原因:传感
/
. .
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器故障、倒车开关故障、控制单元故障、线路故障。
3.用VAS5O52检测地址码76倒车警报控制单元J446,
謇
1.5ws
一
【1¥52A3 1
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无故障码。试车发现倒车灯不亮,倒车灯信号由自动变速器的多
功能开关F125提供,若J446接收不到倒车信号,则倒车警报
功能失效。
4.阅读电路图(图48),熔丝¥231提供多功能开关F125
正电,若¥231熔断,F125不会发出倒车信号。检查熔丝¥231
I_---_l一
、
-
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㈧●
已经熔断,测量线路未发现对地短路故障。更换¥231,倒车警
报系统工作正常,试车30min后¥231再次熔断,测量¥231熔
丝下端发现对地短路。
5.电路图中有集线点A38,将正电送给几条支路,也就是
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门
-
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说这几条支路都可能存在对地短路的问题。采取排除法,逐个断
开这几条支路的用电器插头,逐次测量¥231熔丝下端仍是对地
短路,说明对地短路点位于电线。
图48电路图
缝修小缝
询问得知此前更换的是副厂膨胀水箱,因质量不合格存在
漏水,使得冷却液经常缺少,而车主未及时送修。该车行驶里
程较多,随着部件磨损、老化发生故障的概率增加,在维修中
维修人员应全面分析故障发生的条件,才能制定出合理的检测
流程,也给竣工验收带来测试依据。(未完待续)
6.继续检查线束,看到发动机舱的电脑盒插头进水,进的水
是;令却液。经检查是膨胀水箱漏水,水滴到发动机线束,水顺着
线束进入电脑盒插头。更换膨胀水箱、清洁电脑盒处的插头。试车,
倒车警报系统恢复正常。
故障点:膨胀水箱漏水。
栏目编辑:畅雄耐
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变为-25.O0%左右,平均喷油 ̄Sl'q也降低至0.8ms左右,发动
足以参考,混合汽短期和长期匹配则明显偏大,已经接近调节极
限,说明混合汽过浓,并在向混合汽稀的方向调整。但是目前发
动机工作不平稳,处于抖动状态,这会不会对氧传感器检测造成
机也会相对变得平稳,但维持不长时间,又开始趋于不平稳,混
合汽也随之开始调整,混合汽长期匹配值逐渐变为一35.O0%,
短期匹配值约为一25.00%,平均喷射时间为0.6ms,调节已到
干扰呢7出于这方面考虑,没有把数据块当做唯一的依据,决定
拆掉火花塞,观察发现火花塞头部颜色较黑,这应该是混合汽过
浓造成的。考虑到失火会导致未燃烧的氧气排到氧传感器处,氧
传感器检测到氧浓度过高,会进行加浓调整,就没有注意观察火
花塞颜色。那到底是什么原因造成多缸失火呢7接着又检查了点
火线圈供电以及汽缸压力,结果显示正常。考虑到该车燃油系统
只有高压传感器,数据块无法读取到低压压力,决定再测量—下
极限,此时发动机相对较平稳,只是偶尔会抖动—下,此时失火
不一定在哪一缸出现,如果这时候清除混合汽匹配值并将氧传感
器拔下,喷油时间维持在1ms,则2缸持续失火。分析以上数
据块变化,混合汽一开始就处于过浓状态,以至于影响缸内燃烧
情况,氧传感器检测到这个情况后,为了维持发动机平稳运转,
开始降低喷油脉宽,直到调整能力达到极限,仍不能避免因混合
燃油低压压力,结果怠速时压力不足2ba r(1bar--10 Pa),发动
机在2 O00 r/rnin时不足2.5bar。该车采用燃油直喷系统,低压
压力可达6bar,会不会是燃油压力太低造成的7决定接上清洗油
汽浓造成某缸偶发工作不良。拔掉氧传感器,在不能形成闭环控
制的情况下,2缸会持续失火,也就是说该车是因混合汽浓造成
的失火,而不是因失火造成的混合汽浓。是什么原因导致怠速时
路的吊瓶试试,接好吊瓶将气压调整到6bar,发现发动机仍然
抖动,这说明油压低不是导致发动机抖动的原因。
表1数据流
…
‘
混合汽过浓呢?从数据流上看,进气量节气门开度均正常,不像
是漏气造成的故障,难道是燃油泄漏到发动机内部造成的,>这款
发动机燃油部件仅有喷油嘴、高压泵泄漏会造成混合汽浓,根据
巧 【 ~ …
I
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该车的混合汽调校值看,如果是高压泵造成的,应该机油加注口
处会有很浓的汽油味,然而经再三确认,机油加注口处并没有汽
油味,看来问题还在喷油嘴处。拆下火花塞,当拆到2缸时,拿
= -
[IDEO0604]混合汽形成短期 ,汽缸列1
[IDE00597]混合汽形成长划匹 ,汽翻.列l
[IDEO0025]冷却液濉度
[IDEO0085]标准负衙值
[J DEO0347]窀气质甜,实际位
_11)E00349] 气门化援,标准化
25.00%
35.00%
1O0 ̄C
9.4O%
2.4g/s
2.00%
下火花塞一瞬间,从缸内冒出一股白烟,闻—下有很浓的汽油昧,
并无意中听到一种“嘶嘶”声,仔细确认就是从2缸内发出的,
[1DE00559]汽缸 0 1讯化感器传感器1 r乜流(宽频带
化感器)
瓴传感器数值
[[DEO0182]汽缸列l进气凸轮轴 节,棚化
[IDEOl773]不发火累 1器
0.99^
0.1 5。
0
怀疑是2缸喷油嘴泄漏发出的异响。这时打开点火开关,可以读
取到高压油压约为6bar(此时高压泵不工作,实则为低压油压),
5mln内就会降低到2bar左右,也从侧面证明燃油系统存在泄漏。
反复操作点火开关,让油压升到6bar左右,用内窥镜观察2缸内
部,发现喷油嘴像花洒一样,往外喷洒很细小的油滴,活塞顶部也
存在油迹。至此故障原因查明,更换四个喷油嘴后故障彻底解决。
表2调校值清除后的数据流
[IDEO1775]每1 000转的燃烧 f1断次数,汽缸1
[[DEO1 777]缚l 000转的燃烧中断次数,汽缸3
[IDEO1 7781】每l 000转的燃烧巾惭次数,汽缸4
[[DEO1776]何l 000转的燃烧t11断次数,汽缸2
[IDEO01d引平均I喷刑_I1J间
[IDE00589]燃油 k
0
5
I5
4
0.650ms
3 800kPa
一—一j善 ~ 一
囊
25.00%
0
l】DEO0604]滟合汽形成 期匹配,汽缸列1
分析故障,氧传感器监测的是一列汽缸的氧气含量,如果某
个汽缸工作不良,发动机控制器会根据氧传感器值调整一列汽缸
的喷油脉宽,而不是只调整有故障的汽缸。那会不会只有一个汽缸
工作不良,其他汽缸失火是因为混合汽调校导致Bt?基于这个思路,
i】DE00597]混合汽形成KiJi]匹配,汽缸列1
[1 I)E00025]冷却液温度
[[DEO0085]标准负荷他
[1DE00347]空气质 ,实际他
¨lII)E00349]节气门似置,标准化
[IDEO0560]汽缸列l氧传感{}}},
传感器2(双稳念化感器)
f乜
混合汽形成的短
1O0℃
9.40%
2.4g/s
2.00%
拔掉氧传感器,清除混合汽匹配值,观察失火数据,发现只有4
缸失火,其余缸都工作正常,于是将4缸和1缸喷油嘴调换,装
好后再观察数据,又变成了1缸失火,直接将新喷油嘴装到1缸,
发现发动机仍然抖动,拔掉氧传感器后,变成了2缸失火。
0.860V
99.20%
将4缸喷油嘴更换到1缸,故障也随之转移,这说明4缸喷
油嘴的确存在问题,为什么更换这只喷油嘴后发动机仍然抖动7
此时笔者认为仔细分析数据流的变化,应该有助于排除故障,将
发动机调校值清除后,认真分析数据流(表2)。
这次分析后发现了规律:混合汽匹配值清除后,前氧传感器
[1DE00559]汽缸州1氰传感器传感器I}电流(斑频带
传感器)
钒传感器数他0.835
前 127.262mA
[1DEO0182]汽 列1进 轮轴调1 ,棚位0.15。
[[DEOl 773]不发火累加器0
[IDEO1775]傅1 000转的燃烧中断次数,汽缸1 0
[II)EO1777]缚1 000转的燃烧中断次数,汽缸3 0
[1I)FOl778]每l 000转的燃烧中断次数,汽缸4 0
[】DEO014 卜均喷射时问0.NO4ins
杆}I: I-数州流 技 酬 ¨门数拱 :.州恪 成之^ 数 ,艇I叫、ll l
数值在0.8 左右,发动机运行不平稳;接着混合汽短期匹配值
_■强 如 Mainte r7aRc@Cases
维{!爹 tj-t-
1.为何起初是4缸失火,后来会变成2缸失火呢?笔者认为
值在2,5~4ba r摆动,加油至2 000 r/min时则稳定到3.5ba r。
查询维修手册,要求用诊断仪基本设定时测量燃油压力,因为
是这一批配件有问题,四个喷油嘴喷油量均较大,存在不同程度
的泄漏,只是最初为4缸泄漏最严重,因此4缸失火,更换后变
成2缸泄漏最严重。
该车供油系统采用按需调整方式供油,所需要的燃油压力大小
由发动机控制单元根据特性曲线计算出来,也就是说燃油泵功
率是根据工况变化的,所以推测混合汽过浓时,供油压力会受
到影响。
2.维修完毕之后,笔者又测量了低压燃油压力,怠速时压力
该案例其
实反映了很多的
于发动机的闭环控制逻辑方面理解的还不 阻 ̄eF<0,这将导致发动机转速降低,
够深入,对于发动机负荷、转矩控制的原理 怠速时发生怠速抖动甚至熄火的故障
发动机电脑因而会启动怠逮转速控制,通 问题初期的发动机失火故障,只是发生
不清楚,就导致了在处理类似问题的时候出
现盲目、无所适从的情况一下面简单的介绍一
点火不良对发动机负荷、扭矩的影响
以4缸发动机为例,如果其中任意一缸
在3、4缸的失火上,从当时维修人员的处
过增大进气量、喷油量.使其余3个汽缸
发出更大的扭矩,以克服发动机本身运
行阻力此时的驱动力F=F2 +F3’+F4
理方法上看,不存在问题,既然已经排除
了点火系统的故障,测得的汽缸压力也没
有问题,就基本可以确定喷油器存在问题
的可能性比较大,更换新喷油器的做法
也是可以接受的 但是从故障排除的严
谨度上看就存在一定问题,对于3、4- ̄r-喷
油器故障的推断是基于其他部件正常的
点火不良,则会出现发动机一个做功行程中
总的扭矩输出不足 这就如同4人抬轿,其
故本来由4个汽缸来完成的工作,在电脑控
制下由3个工作良好的汽缸来完成 ,并且,
还要去承担工作不良汽缸的机械阻力 从
发动机本身来说,就要付出额外的动力输
出,发动机的负荷就会比正常值要高. .
中一人偷懒,就会出现轿子倾斜的情况 此
时,势必需要其余三人掌握好平衡。
而作为4- ̄r-发动机,其余三个汽缸就不
得不承担更大的载荷虽然负荷增大,输出扭
矩却与原来持平或者更大,这是因为其余三
个汽缸承担不工作汽缸的摩擦阻力造成的
从进气量的控制方面看,虽然不工作汽
缸不再对外输出做功,但其依然要进行“进
气、压缩、做功、排气”四个;中程的动作.而
前提下做出的,但实际上并没有将所有的
故障点一一排除,这也为后续故障的复发
埋下了隐患 由于没有考虑到更换的新喷
油器也有存在故障的可能性,所以在后续
的检查中更换了过多的零部件,甚至包括
正时链条等部件而这一切,其实是可以
避免的,而避免的方法就是将当时存在问
发动机ECU依然允许喷油器对其喷射燃油,
目前采用失火检测控制的发动机,会对失火
图1发动机驱动力与阻力示意图
题的喷油器更换到1、!缸进行替换试验,
事实上这一替换作业方法当时虽然使用
了,但仅使用在点火线圈及火花塞方面,
汽缸进行断油控制,但是仅限于电脑检测到
点火线圈及其线路出现短路、断路的情况
目前配件市场还是鱼龙混杂,良莠
不齐对于修理厂来说,一位的追求配件
并没有更深一步去考虑对喷油器进行替
换 如果当时进行替换的话,就可以确定
旧的3、4- ̄ ̄-喷油器存在故障,1、2- ̄r-的喷
油器正常 即使因为更换了品质不良的3、
4缸的喷油器,而导致出现其他汽缸工作
而相对于进气量来说,电脑仍旧保持相
应的喷油量,此时就会出现单缸喷油器燃油
价格,也容易出现采购的配件质量无法
控制的情况 无形当中也增加了维修的成
本,最主要的是影响了整个维修行业的声
誉一希望相关部门尽快出台同质配件的管
理细则,为汽车维修行业保驾护航
最后,该案例中作者排除该故障的
浪费的情况,使尾气中出现HC、02浓度同
●●
F
时过高的情况,这也会进一步导致发动机电
脑对此工况的失控,甚至会出现混合汽继续
加浓的情况
异常的情况,也不会轻易出现后续一系列
的更换零件作业、所以,在工作中保持一
个严谨的工作态度是非常重要的
接下来再针对发动机闭环控制方面
作简要分析其实作者已经讲到了由于某
一
如图1所示,原有的F=f时,发动机的输
出扭矩与发动机阻力相等,发动机能够以稳
定的转速转动 如果将发动机的各个汽缸输
整个流程没有大的问题,毕竟是从中间接
手,考虑问题的方法后有所不同整个故
障排除的思路还是比较清晰严谨的,最
后所作出的分析也比较到位,唯一有所遗
憾的是作者没有提供故障恢复之后的正
确数据来做对比一希望以后能够做出比
出的动力分解,我们可以看到4&r-发动机中
的F=F1+F2+F3+F4=4F1.如果出现了其中
汽缸工作不良导致的所有汽缸工作不良
的情况,这一现象在发动机控制方面其实
不鲜见但是由于很多一线的技术人员对
的任一缸工作不良(比如1缸不良),则会出现
F=F2+F3+F4=3Fl,此时驱动力F就会小于
较完整的数据分析,这样才有说服力
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