车型:2014年上汽大众帕萨特,配置1.4T发动机(CFB)。
故障现象:客户报修发动机异响。客户反映1个月前冷车偶然有嗒嗒的响声,最近这1个月持续地开始冷热都响,冷车与热车的响声好像不一样。
故障诊断:据客户所提供的信息来看,可分为两种情况:第一种是异响发生的状态,分为冷车异响与热车异响;第二种是异响一致性不同,冷车与热车状态下的异响不一样。工具准备有PICO 4 4 2 5 A 示波器、N VH三轴加速传感器、麦克风。
由于是冬季车辆放置 7h后完全冷却,打开 PICO 4425A, A通道连接好 NVH、麦克风; B通道连接 1缸点火触发信号,启动车辆后波形捕捉如图 1所示。
麦克风捕捉到如客户所说嗒嗒的异响。熄火后进行波形分析,图1中蓝色为麦克风捕捉波形,红色为1缸点火触发波形。从波形上可以清晰看到噪音的波形。由于1缸点火信号作为触发点,1缸点火到1缸点火为发动机做一次功的时间曲轴旋转720°,在这720°范围内可以看到出现了4次异响。可以利用发动机角域来分析,使用小工具WOT进行分析异响。从图1中可以得知每次异响对应每一次做工(P),这样可以初步判断该异响与发动机做功行程有关。与做功行程有关的部件有活塞、连杆、喷油器。将PICO 4425A的B通道连接至喷油器触发信号,进行波形对比(如图2~图5所示)噪音是否来源于喷油器?
结论为该噪音在冷车状态下与喷油器无关。
车辆怠速运行 30min后车辆完全热车,水温 96℃,散热风扇启动一次。此时异响声音的确与冷车不同,完全是两种“嗒嗒”与“咔咔”的混合声并伴有震动感,这种异响在缸盖的上部比较明显。由于出现了震动感,将 PICO 4425A的 A通道麦克风替换为单通道的加速度传感器吸附在气门室罩盖固定螺丝上进行震动波形的捕捉,如图 6所示。
从波形上看来,震动很有规律,发动机每工作一次720°时出现4次较大的震动并伴随异响。会是什么?哪些部件?从发动机机械原理来分析,首先不是气门以及液压挺柱产生的,在冷车时候已经验证过,缸盖上除了气门以及液压挺柱就剩下凸轮轴、高压油泵、喷油器。
为了更好验证故障的本质,使用 PICO 4425A, A通道连接加速度传感器; B通道连接麦克风,来捕捉异响与震动的关系,波形如图 7所示。
从捕捉到的波形可以得知震动与异响相关联,从波形上还可以看到2缸与4缸异响与震动较大。秉承着由简到难的逻辑,先检查喷油器与噪音震动的关系。使用PICO 4425A,A通道连接加速度传感器;B通道连接麦2缸喷油器;C通道连接4缸喷油器,来捕捉异响与震动的关系,波形如图8所示。
从图8中可以看出2缸喷油器与4缸喷油器工作完全对应震动,可是喷油器自身不会产生这么大的震动声,无疑就剩凸轮轴与高压油泵了。2缸喷油器开启工作与震动十分吻合,说明凸轮轴上的高压油泵驱动某个凸缘角度对应2缸喷油时刻,基本可以锁定异响由高压油泵驱动某个凸缘产生的,如图9所示。
对比了4缸喷油器,发现震动的时候所对应4缸喷油器开启工作与震动关系,先出现的震动随后4缸喷油器才开始工作,更加验证了异响与喷油器没有太大的关系,如图10所示。
从测量结果可以得知,冷车异响与发动机做功有关(活塞、连杆、连杆瓦),热车异响与凸轮轴或者高压油泵有关。
随后告知客户发动机需要进一步分解检查,征得客户同意进行了分解。确定故障点, 如图 1 1 ~ 图 1 7 所示。
故障排除:更换气门室总成(凸轮轴一体)、连杆瓦、曲轴总成。
《汽车维修技师》杂志