一辆行驶里程约14.3万km,搭载2.4 L APS发动机的2002年奥迪A6轿车。车主反映:该车发动机怠速抖动且加速无力。
故障诊断:接车后试车,起动发动机,发动机故障灯未点亮,发动机怠速有轻微抖动,且加速时进气管会发出 “璞璞”声,加速无力。检查进气管路,除曲轴箱强制通风管老化以外,无明显异常。用故障检测仪检测,发动机控制系统无故障代码存储。依次断开各个喷油器的导线连接器进行断缸测试,发现第4缸工作不良。
该车采用双缸同时点火系统,如图1所示,第1缸和第6缸、第2缸和第4缸、第3缸和第5缸分别共用一组点火线圈。测量第2缸和第4缸点火线圈的次级电阻,约为12.5 kΩ(图2,正常范围为8 kΩ~14 kΩ),正常;测量第4缸高压点火线电阻,约为4.9 kΩ(正常范围为4 kΩ~6 kΩ),正常。拆检火花塞,发现第4缸火花塞头部发黑(图3),判断火花塞点火性能不佳。更换第4缸火花塞后试车,情况略有好转,但问题没有解决。
更换燃油滤清器及老化的曲轴箱强制通风管,并清洗喷油器和节气门。用故障检测仪清除在之前诊断过程中产生的故障代码,然后选择“基本设定”,在“组号”中输入060并按“确认”,等待9s左右,故障检测仪提示“调校正常”,说明节气门匹配完成。再次进行断缸测试,发现第4缸仍工作不良。测量第4缸喷油器电阻,约为14.6Ω(图4,正常范围为13.5Ω~15.5Ω),正常。怠速时利用听诊器逐缸听诊喷油器,发现第4缸喷油器工作的频率及声调与其他喷油器无差别。
经过上述检测,初步排除进气系统、点火系统及燃油供给系统存在故障的可能,怀疑第4缸气缸压力不足。起动发动机,暖机后拆下6个火花塞,断开各个喷油器导线连接器,并使节气门处于全开状态,安装气缸压力表,然后用起动机带动曲轴旋转3s~5s,多次测量第4缸气缸压力,平均气缸压力约为890 kPa;接着用同样方法测量其他气缸的气缸压力,均约为1000 kPa。由止呵知,第4缸气缸压力确实不足。
向第4缸滴入约10 mL的新鲜机油,3 min后再次测量第4缸气缸压力,仍约为890 kPa。结合加速时进气管会发出“璞璞”的回火声分析,推断故障原因为第4缸进气门漏气。拆下气缸盖检查,发现第4缸活塞顶部及其燃烧室均有明显的撞击痕迹(图5),但经过仔细观察,并没有找到异物。对比观察第4缸的5个气门,发现1个进气门杆已弯曲,怀疑故障正是由此引起的。
故障排除更换第4缸弯曲的进气门,同时对第4缸的5个气门进行研磨修复,确认研磨合格无泄漏后按要求装复试车,发动机怠速平稳,加速有力,故障排除。
故障分析:第4缸活塞顶部及其燃烧室是受什么异物撞击的呢?笔者认为,该车之前的火花塞质量不合格或调整火花塞间隙的方法不当,导致其侧电极松动脱落,脱落的火花塞侧电极在气缸内高速振荡发生撞击,有时会卡在气门与气门座之间,使进气门无法完全关闭而被活塞顶弯,最后脱落的火花塞侧电极随着废气一同从排气门排出。由此可见,定期更换火花塞,使用正规火花塞,以及采用正确方法调整火花塞间隙十分必要。