故障現象
一輛 2020 年款 Cadillac XT5,搭載 LSY 引擎,累計行駛里程約 8 萬公里。車主反應,車輛在加速時引擎出現明顯異響。
故障診斷
接車後試車,啟動引擎,引擎怠速運轉平穩;打開引擎蓋,可以聽到輕微的「噠噠」聲異響。輕踩加速踏板,引擎轉速正常升高,但異響頻率也隨之加快且音量變大。將引擎熄火後,檢查引擎機油及冷卻液液位,均無異常;拆下引擎附件傳動帶後再次試車,異響依然存在。
利用 GDS 故障檢測儀檢測,未發現任何故障代碼;讀取失火數據,也無歷史失火記錄。查看維修手冊中的故障診斷指引,手冊列出了可能的異響部件,包括氣門搖臂、氣門挺柱、正時鏈條及氣門桿等,但未提供具體檢查方法。
為了避免盲目拆檢,維修人員決定使用 Pico 示波器,捕捉異響發生時刻與點火時刻的對應關係,並依據四衝程引擎的工作原理分析異響來源。
Pico 示波器診斷過程
連接 Pico 示波器:
- A 通道:接入探針,測量氣缸 1 的點火控制訊號,量程設置為 ±20 V DC。
- B 通道:接入拾音探頭,測量異響訊號,量程設置為 ±1 V DC。
- 時基設置:200 ms/格。
啟動引擎後,當異響出現時,將拾音探頭放置於氣門室蓋的各個位置,對比異響訊號電壓幅值大小。結果顯示,異響發生的時間具有規律(圖 1),並且氣缸 1 對應的位置異響訊號電壓幅值最大。
圖 1 - 異響發生時間與點火時間的對應關係
將所擷取的波形放大(圖 2),使用 WOT(Waveform Overlay Tool,波形疊加工具)進行分析。根據點火順序生成引擎工作循環圖,紅色區域為做功行程,灰色區域為排氣行程,藍色區域為進氣行程,黃色區域為壓縮行程。從分析中可知,異響發生時,氣缸 1 的排氣門和氣缸 2 的進氣門均處於開閉狀態,但氣缸 1 的異響訊號電壓幅值最大,由此推斷,異響可能是由氣缸 1 的排氣門間隙過大引起。
圖 2 - 放大後的波形
拆下氣門室蓋後,檢查發現氣缸 1 的一個排氣門搖臂滾針磨損嚴重(圖 3),導致氣門挺柱無法自動調整過大的氣門間隙,使凸輪軸敲打搖臂並發出異響。
圖 3 - 氣缸1排氣門搖臂滾針的磨損部位
故障排除
更換損壞的氣門搖臂後再次試車,異響消失,故障完全排除。