一輛行駛裡程約6.2萬km、搭載G4FC型1.6L發動機和4AT自動變速器的2014款北京現代悅動轎車。車主反映:該車在行駛中突然出現動力下降、加速無力現象,且儀表臺上的發動機故障燈閃爍不停。
故障診斷:接車後,首先驗證故障現象。啟動發動機,儀表臺上的發動機故障燈點亮,發動機及車身出現明顯有規律地抖動。將手放到排氣管出口附近,能感覺到排出的氣流呈現有規律的變動。根據維修經驗並結合故障現象,初步判斷該車故障應該不是由混合氣濃度異常引起的,很可能是點火系統異常所致。混合氣配比錯誤將引起燃燒不良,發動機則出現不規則地抖動。如果某缸不點火,即缺缸,則會導致發動機排氣出現有規律地抖動。
連接解碼器X300,讀取發動機故障信息,系統內存有兩個故障碼(圖1): P0300一監測到多個汽缸缺缸;P0301-1缸缺缸。查看數據流發現,只有進氣壓力數據稍微偏高,其它關鍵傳感器數值均正常。
拆檢火花塞,未發現異常。將火花塞裝到點火線圈上做跳火試驗,4個火花塞跳火均正常,且沒有出現火花偏弱的問題(圖2)。目測點火線圈(重點檢查1缸點火線圈橡膠線內孔),未發現被擊穿後產生電弧的痕跡。
裝復點火系統後重新整理診斷思路認為,缺缸可能是單缸故障,故障點包括火花塞、點火線圈、噴油嘴以及相關線路。點火線圈、火花塞剛剛檢查過,且都未見異常,接下來開始檢查噴油嘴。拆下油軌,把噴油器放置在一次性紙杯中(圖3),依次檢查噴油嘴的密封、霧化和噴射量,均未發現異常。檢查汽油品質,未發現含水及其它異常。
在與車主溝通得知,該車在做完基礎保養後第二天出現了此故障。檢查節氣門處未發現有空氣濾合格證等異物進入。另外,考慮到該車早期曾有行駛20 000~30000km沒有更換機油的歷史,發動機內部油泥應該比較嚴重。難道是機械部分出現了故障?
採用傳統方法檢測發動機機械方面的問題,工作量比較大。之前,我們剛剛引進了針對發動機機械故障進行免拆診斷的設備和技術。它通過檢測進氣壓力脈動波形能準確判斷發動機壓縮異常是由進氣門、排氣門,還是活塞與缸壁間隙引起的;還通過疊加曲軸轉角和點火信號,可以快速判斷正時機構是否正常。這種免拆診斷方法不僅能提高診斷效率,而且非常直觀、可靠。連接好設備後,通過進氣脈動傳感器可以看出,4個汽缸的波形脈動規律一致(圖4),說明活塞環、進氣門、排氣門、液壓頂柱、滾針搖臂、彈簧等都不存在機械故障。
此時,故障診斷工作陷入僵局。回顧診斷過程發現,診斷思路並沒有問題,可能是某個細節出現了疏忽,決定重新開始排查。改用解碼器X431重新讀取故障信息,故障碼與解碼器X300顯示完全相同。查看發動機數據流,雖然顯示當前沒有出現缺缸,但在缺缸計數器中發現1缸有缺缸記錄(圖5),其餘三缸的缺缸計數值均為0。
為了驗證數據流的正確性,熄滅發動機後,把1缸與2缸的點火線圈進行互換,重啟發動機,再次讀取故障碼。除了之前「1缸缺缸」和「多缸缺缸」的歷史故障碼外,又新增了「2缸缺缸」(圖6)的故障碼。拆下原車1缸點火線圈再次進行檢查發現,其外部有高壓擊穿的痕跡,使用絕緣膠帶(圖7)進行簡單處理後裝車並啟動,該車發動機運轉平穩,之前抖動的故障消失。至此,可以鎖定該車故障點就是1缸點火線圈被擊穿。
為保險起見,在徵得車主同意後,更換4個火花塞和4個點火線圈後,該車故障被徹底排除。
維修小結:通過本案例可以看出,診斷故障時一定要認真、仔細。在對該車進行故障診斷時,因為夜晚光線不好,沒能及時發現1缸點火線圈上的異常。一個細小的疏忽導致錯誤的檢測結果,並走了許多彎路。
另外,讀取故障信息時,最好採用專業解碼器。本案例中改用專業X431解碼器後,及時發現異常的關鍵數據流,使得故障診斷工作找到了突破口,並最終鎖定故障點。事後與同行交流得知,如果直接檢測排氣脈動波形,併疊加點火觸發信號,就能迅速精準地判斷是多缸缺缸還是單缸缺缸,並且還可以準確判斷具體是哪個汽缸存在缺缸,這能有效避免被解碼器錯誤的數據流所誤導。