一辆行驶里程约1.5万km、搭载M274发动机的2016年奔驰C200轿车。用户反映:该车加速时,发动机有“咔咔”的异响。
检查分析:维修人员接车后试车,故障与用户描述一致,且与车速无关。尝试原地空挡时踩加速踏板,异响没有出现,且热车比冷车明显。
用诊断仪(XENTRY)对车辆进行快速测试,传动系统和发动机控制单元没有故障码(图1)。
排除异响类故障与检查电气类故障不同,需要确认声音的来源,然后逐步找出故障点。打开发动机舱盖,用听诊器多次检查,发现异响来自发动机,并且在4缸处比较明显。分析故障的原因有:
涡轮增压器故障、液压挺柱故障、曲轴连杆机构故障以及凸轮轴故障等。
该车发动机带有凸轮轴调节功能,为缩小检查范围,在诊断仪中查找凸轮轴调节的原理图。发动机控制单元促动凸轮轴位置调节电磁阀,然后电磁阀推动柱塞移动,来自凸轮轴油道内的机油就会进入与凸轮轴相连的叶片型调节器,带动调节器旋转,实现凸轮轴的调节。脱开电磁阀的插接器后再次测试,异响依旧,排除凸轮轴调节机构的可能。
经分析,怀疑是
涡轮增压器产生的异响,增压器在增压的过程中会产生气流噪音,它通过消音器来减少该噪声,并抑制增压压力的变化。当车辆开始减速尤其是节气门快速关闭时,由于惯性的作用,
涡轮增压器的轴、泵轮和涡轮会继续运转,此时增压压力波会反作用于增压器,出现“啸叫声”。为了避免出现此现象,在发动机控制单元识别到减速时,就会促动旁通阀,打开增压器叶轮处的旁通回路,从而降低增压压力。当然这种情况是在减速过程中出现的,与此故障不相符,因此不予考虑。而且,用听诊器检查
涡轮增压器的工作声音,并与其他同款车对比,多次检查,增压器并无异常响声。
为排除皮带传动机构的影响,用听诊器检查皮带及相关皮带轮,结果皮带和皮带轮均无异常。放出若干机油,检查油质,油中没有杂质,排除发动机内部磨损的原因。拆下火花塞,用内窥镜检查缸内情况,结果缸内也没有明显的积炭和拉伤痕迹,判断缸内正常。
此时,液压挺柱和曲轴连杆机构导致异响的可能性更大,但需要解体发动机检查,且又无十足的把握,因此故障诊断陷入困境。
重新检查故障,在前面检查皮带传动结果的基础上,拆下皮带,结果异响声明显减轻,只能听到轻微的响声,说明该异响与皮带传动部件有关,尤其是冷却液泵和空调压缩机,他们的管路容易产生共振,进而引起异响。
根据上述思路,尝试开启和关闭空调,结果异响声有明显变化,确认异响与空调系统有关联。由以上过程分析,故障可能是加速过程中空调管路存在共振引起的。检查空调管发现,管路与减振器上座有共振磨损现象(图2)。
故障排除:处理空调管后试车,异响彻底消失。