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据他描述,昨天下午开车时发现自己的奥迪A6L抖动明显,4S店诊断结论为某缸缸压低,但却没有明确说明缸压低的原因,保险起见,他又把车开到了圃田店,想进一步确诊故障。声明一下:此篇的阅读难度还是不小的,但图文并茂可以理解个八九成,建议技师盆友和车友们多关注。
客户车辆
分析故障
到店后,经过技师的一番检测,发现车子怠速时明显抖动,还是缺缸那种抖。结合故障表现,我们决定让专业测量仪器一探究竟。
检查车辆
连接PICO示波器和WPS500压力传感器,先测量起动时缸压。经测量:1缸约6bar,2、3、4缸约13bar,很明显一缸缸压低!
缸压
抽丝剥茧找原因
为何1缸启动缸压低?是泄漏,还是气门开闭不正确?
放大1缸启动缸压波形图像,并用角度尺分析发动机的四个行程:
缸压波形图
上图中有两个可疑点(由于此时发动机不点火,我们把做功冲程称为释放冲程):
① 压缩上沿(绿箭头所指区域)和释放下沿(红箭头所指区域)不对称,如果气缸密封良好,这两侧是对称的。
② 释放冲程末端行程-695.8bar的真空,一般气缸内真空是进气冲程形成,为何释放冲程会形成真空?
有两种原因,第一个是汽缸不密封,活塞压缩上升时气体泄漏,由于泄漏掉一部分气体,活塞释放下行时,汽缸内形成真空;第二个原因是气门开闭时刻不正确。
看完以上波形,该车故障点已经确定——汽缸泄漏。
为了便于大家更清晰的理解,我又进一步测量1缸的怠速运行缸压,通过汽缸内正压和负压变化,可以分析气门开闭时刻。1缸怠速运行缸压波形如下:
怠速缸压波形图
上图中有两处可疑点:
① 怠速缸压仅4.3bar,正常车辆大约在5-6bar。
② 绿色箭头所指的释放真空袋,居然比红色箭头所指的进气真空袋还要大!
分析后不难得出结论,气门开闭角度正确,那么故障原因只剩下汽缸密封不严了。
真相大白
那么气体是从哪里泄露的呢?汽缸结构如下:
气缸结构
可能泄露的点包括:
①通过进气门泄漏到进气歧管腔室。
②通过排气门泄漏到排气歧管腔室。
③通过活塞环和汽缸壁泄漏到曲轴箱腔室。
④通过汽缸垫泄漏到水道或者其他汽缸内。
连接压力传感器到机油尺导管,测量曲轴箱波形和点火波形:
曲轴箱波形和点火波形图
红线:1缸点火波形 蓝线:曲轴箱压力波形
曲轴箱压力受两个因素影响,第一个是曲轴箱通风系统形成的负压,第二个是汽缸做功时从活塞环和汽缸壁处的窜气,这是正压力。上图中形成波峰主要原因是,汽缸做功时活塞环和汽缸壁处的窜气。
按照做功顺序:1-3-4-2,不难推测各个波峰对应缸数。可知1缸做功时,从汽缸壁和活塞环处泄漏,造成曲轴箱压力波峰高。
为了让大家更清楚的看到这一点,我特意找了一台正常车辆,测量曲轴箱压力波形:
曲轴箱压力波形
曲轴箱压力波峰非常均匀。
综上,整个测量过程不足15分钟,可以很有信心的告知L先生:车子是由于活塞环和汽缸壁密封不严造成的抖动,原因可能是活塞环折断,对口,拉缸或者活塞损坏。
经发动机维修中心拆解后,发现1缸活塞损伤:
损伤的活塞
这是清洗过后的活塞,可以看的更清楚些:
清洗后的活塞
可以看到缸壁没有拉伤,活塞上部完全看不出损伤,这意味着即使用内窥镜也无法看到故障点!
活塞正面
解决方案
由此,我们为L先生制定了维修方案:更换损坏的一缸活塞。另:需更换发动机一次性维修套件,如密封件,发动机油水等。在组装发动机前,需测量部件配合间隙是否在正常范围内,如大小瓦,活塞和汽缸等,超出范围的部件需要修复或者更换。
L先生对检测结果和维修方案非常满意!
技术范儿
对于此故障,如果没有合适的测量工具,想必很多修理工会选择直接分解发动机,对于车主来说,"拆"是迫不得已的选择。对于修理厂而言,上来就拆怕是有点low了,能否快速高效的诊断故障,精准的分析故障,分解前对故障有合理的预判,并通过预判合理预估维修价格,才是技术价值的体现!