2017年上汽通用五菱宝骏310发动机抖动

2024年3月20日发(作者：风行菱智m5ev)

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维修实例

杨增雨

(本刊编委会委员)

河北省辛集市明雨轿车维修站总经理，从事汽车维修30年，中国汽车诊

断师大赛专家评委，河北省辛集市高级劳动技工学校讲师，北京安莱汽

车技术研究院特聘研究员。先后出版了3本汽车维修技术类书籍。

2017年上汽通用五菱宝骏310发动机抖动

◆文/河北 杨增雨

故障现象

一辆2017年生产的上汽通用五菱宝骏310，搭载LMH型

1.2L发动机，VIN码为LZWADAGA0HG39****，行驶里程超过

80 000km。该车因发动机抖动在其他修理厂维修期间，先是更换

了火花塞、点火线圈、发动机电脑等元件，但都没有效果；后来

又拆下缸盖，检查气门密封情况，并更换了新气门，期间还测量

了活塞高度，也没有发现问题，装复缸盖后仍旧不能排除故障。

经过50多天的维修后依旧未能找到故障根源，实在没有办法，又

送到我厂进行维修。

根据以往的维修经验分析，如果是汽缸机械密封性问题往往

表现为怠速时缺缸，加油门后缓解，但此车故障现象刚好与这个

规律相反，怠速没有问题，高速反而抖动，说明该车的故障原因

应该不在机械部件上。可以排除的因素有：活塞连杆变曲导致上

止点下移、活塞环及气门密封性问题。需要重点排查的方向应该

是在单个汽缸问题，例如喷油嘴是否存在故障。

将故障车上的喷油嘴拆下后，拿到试验台上进行检测，发现

4喷油量稍微有点少。与车主沟通的后了解到，之前已经将1缸和

4缸的喷油器与2缸和3缸喷油嘴进行了对调，但故障现象没有改

变，仍旧是1缸和4缸失火。尽管如此，我们决定尝试更换4缸喷

油嘴。但经过尝试后故障仍然存在，更换喷油嘴后，故障码依旧

显示1缸和4缸出现失火性断缸。

接上示波器，在发动机转速处于2 000r/min以上时，观察喷

油脉宽，未发现明显变化，而当发动机出现明显抖动时，确实发

现4缸和1缸的喷油脉冲消失。虽然示波器验证了故障车1缸和4缸

确实存在失火的情况，但仍然找不到失火的原因。

难道是发动机曲轴与凸轮轴之间的正时有问题？用示波器检

测曲轴和凸轮轴上的信号电压波形(图2)，但从波形上看，并没有

发现明显的异常。为了进一步验证，又再找到一辆同款正常车，

并用示波器检测正常车曲轴和凸轮轴上的信号电压波形(图3)。

故障诊断与排除

接车后首先验证故障现象。启动发动机，怠速状态下运

转平稳，没有任何异常。当发动机转速超过2 000r/min并持续

20~30s，仪表台上的发动机故障灯就会点亮，同时能明显感觉到

发动机抖动。此时，如果将发动机转速降到怠速，就能明显感觉

到像是缺缸一样的规律性抖动。熄灭发动机后再重新启动，发动

机怠速时仍旧运转平稳，如果再次将转速提到2 000r/min以上，

故障现象还会重新出现。

连接诊断仪，并读取故障信息，在发动机控制单元ECM中

存有4个故障码(图1)：P030000-发动机随机或多缸失火故障；

P030100-检测到物理1缸失火故障；P030400-检测到物理4缸

失火故障；P130A00-失火引起断缸。

根据故障码并结合故障现象初步分析认为：由于某种原因，

该车发动机电脑发现1、4缸出现失火或是燃烧不良，引起做功不

良后，为了降低排放，ECU切断了该汽缸的喷油，从而引发上述

缺缸故障。

图2 故障车曲轴和凸轮轴上的信号电压波形

图1 故障车上存储的故障信息

图3 正常车曲轴和凸轮轴上的信号电压波形

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汽车维修与保养

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维修实例

对比图2和图3，可以看出故障车与正常车的正时是一致的。

经过多次反复检测，在发动机怠速和转速处于2 000r/min以上

时，故障车和正常车的正时关系都没有明显变化，说明故障车发

动机正时也没有问题。

使用压力表分别测量4个汽缸的缸压，其中3个缸的缸压为

7.4bar(1bar=100kPa)，另一缸的缸压为7.8bar，均在正常范围

内。使用脉动传感器配合示波器测量进气总管的脉动波形、排气

脉动以及曲轴箱压力脉动，均显示正常，没有明显的缺陷，基本

可以排除机械方面存在问题的可能。

我们都知道，发动机电脑是通过曲轴加速度来判断汽缸是否

存在失火故障。汽缸做功时，曲轴转速会有一个加速度，而在其

他行程中，尤其是压缩行程，发动机转速会因压缩阻力而出现减

速度。对于这些，我们仅有理论上的认识，还不清楚该如何检测

曲轴的加速度。

请教专家后得知，对曲轴位置传感器的波形进行数学通道处

理，让发动机转速与频率相关联后，就可以检测发动机各汽缸做

功时的加速度波形。按照专家的指导，对故障车的曲轴位置传感

器波形进行数学通道处理后，得到了图4所示的波形图；对正常车

的曲轴位置传感器波形进行数学通道处理后，得到了图5所示的波

形图。

图4 故障车的曲轴位置传感器波形

图5 正常车的曲轴位置传感器波形

对比图4和图5所示的波形发现，在故障车的曲轴位置传感器

波形中，有明显向下的减速度波形，而正常的车没有。这是不是

问题所在呢？将故障车的曲轴位置传感器波形放大后，得到图6所

示的波形图。从图6可以看出，曲轴位置传感器的波形存在其波

形的最高电压波动，最低电压也存在明显的波动。而且，在时间

轴上观察更多的波形后，我们发现这个波动的出现是有规律可循

的，曲轴每旋转一周，这个波动就出现一次。

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图6 故障车的曲轴位置传感器波形放大图

根据这个波动规律，我们怀疑曲轴位置传感器的触发轮存

在问题。可能是触发轮存在径向跳动，从而导致其波形出现了异

常。用卡尺测量传感器安装面与触发轮顶部的距离，即曲轴位置

传感器的安装间隙。与正常车相比，故障车曲轴位置传感器的安

装间隙，最大处要大1.5mm，但最小处的间隙相同。

根据以往我们遇到类似故障的经验，可以用锉刀对传感器安

装面进行修磨，以弥补由于间隙过大的问题。经过试验，将传感

器间隙缩小到0.5mm时，故障现象仍旧存在，只好拆检飞轮。

拆下飞轮后观察触发轮，发现故障车上的触发轮与正常的触

发轮有明显区别(图7)，故障车的触发轮齿顶宽度明显偏大，而且

加工粗糙。更换新的飞轮总成后试车，故障现象消失，该车故障

被彻底排除。

图7 故障车与正常车的触发轮对比

维修小结

本案例中，由于曲轴位置传感器的触发轮精度不够，导致故

障车发动机控制单元检测到1、4缸做功不良，从而保护性切断了

4缸的喷油，引发缺缸故障，导致发动机抖动。该车故障现象存在

一个明显特点，当故障出现时，如果关闭发动机后再重新启动，

缺缸现象就会马上消失。

通过对该车故障的诊断，让笔者对示波器的认识有一个明显

的跨越。本案例中，单凭肉眼观察波形很难找到问题所在，而在

示波器数学通道的帮助下，却可以快速发现异常。在这个信息的

指导下，进一步观察波形的幅值，进而找到问题的根源。

以前，笔者对霍尔传感器波形的认知是，只要有明显的方波

出现，发动机控制单元就能准确识别正时信息。然而，通过本案

例让笔者意识到，霍尔传感器的波形中隐藏有加速度的信息。