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汽车免拆诊断案例 | 2013 款奔驰 S300L 车起步时车身明显抖动

故障现象 

一辆2013款奔驰S300L车,搭载272 946发动机,累计行驶里程约为15万km。车主反映,将挡位置于D挡,稍微释放一点制动踏板,车辆蠕动时车身明显抖动,类似气缸失火时的抖动,又类似手动变速器,离合器片不平,起步半离合时的那种抖动;完全释放制动踏板后,抖动现象消失,且车辆行驶无明显异常。为此更换过火花塞、点火线圈,清洗过燃油管路,故障依旧;接着又大修了自动变速器,并更换了液力变矩器,但故障依然存在,于是将车开至我厂进行检修。

故障诊断 

接车后试车,确认故障现象与车主所述一致。用故障检测仪检测,发动机控制模块和变速器控制模块中均无故障代码存储;读取发动机失火数据流,各气缸均无失火计数。用虹科Pico汽车示波器测量曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号(COP点火信号)波形(图1),发现曲轴转速有规律地上下波动,存在轻微游车的现象。

图1 故障车怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形

局部放大波形(图2)进行分析,发现气缸1、气缸3及气缸4做功时对曲轴的提速幅度较小,尤其是气缸1,说明这几个气缸工作不良。

图2 局部放大后的相关波形

测量起动时(断开喷油器导线连接器,让起动机带动曲轴转动)的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形(图3),发现曲轴转速的波动跟怠速时的相似,由此推断气缸工作不良是由气缸密封不良引起的。

图3 故障车起动时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形

测量起动时(断开喷油器导线连接器,让起动机带动曲轴转动)的曲轴位置传感器信号和气缸1气缸压力波形(图4),发现气缸1的气缸压力只有约6.1 bar(1 bar=100 kPa),明显偏低,正常应在10 bar左右,这验证了是气缸密封不良导致发动机工作不良的推断。

图4 故障车起动时的曲轴位置传感器信号和气缸1气缸压力波形

导致气缸密封不良的可能原因有:进、排气门漏气;气缸垫漏气;活塞环与气缸壁之间漏气。测量起动时的曲轴位置传感器信号、气缸1气缸压力及曲轴箱脉动波形(图5),发现气缸1、气缸3及气缸4压缩行程时对应的曲轴箱压力波动较大,由此推断气缸1、气缸3及气缸4的活塞环与气缸壁之间存在漏气。

图5 故障车起动时的曲轴位置传感器信号、气缸1气缸压力及曲轴箱脉动波形

用内窥镜观察所有气缸,发现气缸1、气缸3及气缸4 的气缸壁均存在不同程度的拉伤,其中气缸1的气缸壁拉伤最严重(图6)。

图6 气缸1的气缸壁拉伤严重

故障排除 

大修发动机后试车,故障现象消失,故障排除。

故障总结

1)与相对压缩测试的原理相似,在起动时车辆时断开喷油器导线连接器,此时气缸内并未实际喷油点火。因此,通过转速曲线或启动电流,即可反映气缸压缩情况是否良好。

2)当车辆故障相对比较轻微时,故障码与数据流有概率无法提示可能的故障原因。使用虹科Pico汽车示波器可以精准采集车辆的电信号、压力信号等,反映真实的车辆工况,显示微小的异常波动,帮助技师更准确地定位故障问题。

作者:余姚东江名车专修厂 叶正祥

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