二、帕萨特B5轿车发动机故障案例分析
案例一上汽大众帕萨特B5轿车发动机抖动
(一)故障现象
有1辆帕萨特B5轿车,采用ANQ型发动机、手动变速器,行驶里程8万km,怠速时发动机有轻微抖动,并不严重,但是抖动的频率非常高,而且比较有规律。加油时,发动机随着转速的升高抖动加剧,而且发动机的加速性能很好。起动车辆,坐在驾驶室内可以感觉到车身不断抖动。
(二)故障诊断与排除
1.接车后进行故障确认,发动机确实抖动。连接V.A.G 1551故障诊断仪,无故障码,进入08读取数据002、003显示组:发动机转速800r/min左右(标准值为720~920r/min),喷油脉宽6.0ms(标准范围2.0~7.0ms ),空气流量计信号值为5g/s(标准范围2.6 g/s),节气门开度为4%(标准范围0.5%~5%),点火提前角8°BDTC(标准范围0°~15° BDTC);004组冷却液温度95℃,进气温度50℃;033显示组的氧调节器调节为-10%,氧传感器电压为0.6.0.8V。分析以上数据:空气流量、喷油时间、节气门开度与标准值相比接近极限。造成空气流量、喷油时间2个数据比标准值偏高(标准值取范围的中间值)的原因是由于空气流量计给ECU输入了错误的信号。虽然ECU根据氧传感器反馈的信号对喷油脉宽进行了调整,减少了喷油量,但已调到极限(-10%)。由于空气流量已接近极限,混合气过浓,于是更换空气流量计,清洗喷油器。考虑到大众系轿车节流阀体过脏对怠速及加速都有影响,将其拆洗装车并用诊断仪对其进行基本设定(01-04-060)后,发现故障没有好转,发动机怠速工况依旧抖动。
2.连接燃油压力表,进行油压测试:怠速状态下油压为350kPa、急加速时油压能在300~400kPa之间摆动,关闭点火开关10min后,燃油压力能保持在250kPa,油压值符合标准,说明燃油泵工作性能良好、燃油压力调节器及管路正常。检查火花塞,发现火花塞电极间隙过大且发黑,更换火花塞后试车,故障依旧。
3.用真空表进行测量。在发动机怠速工况下,进气管真空度稳定在57.6kPa~71.1 kPa之间,迅速加减油门,真空表指针在6.7kPa~84.6kPa之间摆动,此数据说明进气管真空度对节气门开度的随动性较好,各部位在各种工况的密封性较好,进气系统无漏气现象。拆下火花塞,燃烧良好并且无故障码出现,说明发动机高速时无缺火现象。三元催化转换器没有发生堵塞现象(从真空表的测量数据看),当其因内部结胶、积碳、破碎等原因造成局部堵塞或全部堵塞时,就会增加排气压力,使进气真空度降低,从而导致进气不充分、排气不彻底,堵塞严重时,发动机只能勉强维持低速运转。此种情况下,发动机怠速运转时,真空表读数有时可达53kPa左右,但很快又跌落为0或者很低。发动机加速时,读数逐渐下降为0。既然发动机的电控系统不存在问题,看来问题应该在发动机机械部分。
4.举升车辆,检查底盘,没有发现发动机支架垫处有漏液现象,以前出现过由于双质量大飞轮两部分发生错位引起发动机抖动。双质量大飞轮是将两个飞轮用缓冲弹簧组合起来,其作用是让车辆起步行驶比较平稳,使发动机与变速器接合时没有冲击感,起到缓冲作用。另外做功会造成曲轴扭转,如果扭转传递给变速器就会引起共振,引起发动机低速运转不平稳,行驶中引起车身抖动,噪音增大,同时也会使变速器过载。而安装双质量飞轮就是为了减轻扭振产生,从而保证发动机在无噪声下运转。拆开变速器检查飞轮没有发现问题。为了保险还是更换了原厂的飞轮,结果故障依旧,看来问题只能在发动机本身了。于是,开始拆检发动机。此时,发现了问题:曲轴轴承间隙有些大、曲轴的信号盘固定螺栓不一样,仔细观察有一根是后配的。询问驾驶员得知,以前,此车由于油底壳碰坏而更换过曲轴。到此问题明朗,修理工在安装信号盘时将螺栓弄丢而后配,为防止松动,又在后面点焊,但是忽视了一个问题,就是曲轴的动平衡。曲轴在出厂前都经过严格的动平衡试验,我们又特意用天平对比,发现这两种螺栓质量相差近8g,再加上后面的焊点就可想而知了。曲轴的转速在720r/min~6000r/min之间运转,转速越高振动就越大,曲轴轴承间隙就会随振动而变大,振动通过曲轴传递到发动机乃至车身。更换原厂螺栓,按标准装配工艺装复发动机后试车,故障消失。
(三)维修后总结
此车的故障太过隐蔽,是由于修理工操作失误而造成的。提醒同行在维修时应仔细、考虑周全,尽量避免人为故障的发生。同时,对于曲轴轴承间隙偏大现象,我们不能够忽视。因为,曲轴轴承间隙一旦偏大,就会引起凸轮轴窜动,轴瓦磨损不均匀,严重的还会引起发动机不能正常工作。
该车故障现象是发动机轻微抖动,经过查询故障码、阅读数据流、更换空气流量计、清洗喷油器、清洗节流阀体、节流阀基本设定、测量燃油压力、更换火花塞、测量进气歧管压力、更换双质量飞轮等,最后发现曲轴位置传感器盘的紧固螺栓质量不相等,更换原配螺栓,故障排除。