一辆行驶里程约8万km、发动机型号为CAD 的2013款奥迪Q5。用户反映: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。
故障诊断: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。
首先观察故障现象,发动机怠速存在明显抖动感,加油至2000r/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。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干扰呢?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?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,决定再测量一下燃油低压压力,结果怠速时压力不足2bar(1 bar=105Pa),发动机在2000r/min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?决定接上清洗油路的吊瓶试试,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。
分析故障,氧传感器监测的是一列汽缸的氧气合量,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的?基于这个思路,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。