【Pico 診斷案例】2020款凱迪拉克XT5發動機加速異響

故障現象

一輛2020款凱迪拉克XT5車,搭載LSY發動機,累計行駛里程約為8萬km。車主反映,加速時發動機有明顯異響。

故障診斷

接車後試車,起動發動機,發動機怠速運轉平穩;打開發動機室蓋,能夠聽到輕微的“噠噠”異響;輕踩加速踏板,發動機轉速正常升高,但異響隨之頻率變快、音量變大。將發動機熄火,檢查發動機機油液位和冷卻液液位,未見異常;拆下發動機附件傳動帶後試車,異響依舊。

利用故障檢測儀(GDS)檢測,無故障代碼儲存;讀取失火數據,發現無歷史失火記錄。查看維修手冊上與之相匹配的故障診斷引導,沒有給出具體的檢查方法,只是列出發動機上部發出異響的可能部件有氣門搖臂、氣門挺柱、正時鏈條、氣門桿等。

按照傳統的診斷方法,只能一步步拆檢發動機。為了避免盲目拆檢,筆者決定使用pico示波器捕捉異響的發生時刻與點火時刻的對應關係,再根據四衝程發動機的工作原理來分析異響來源。

連接pico示波器,A通道接入探針,測量氣缸1的點火控制信號,設置量程為±20 V DC;B通道接入拾音探頭,測量異響信號,設置量程為±1 V DC;設置時基為200 ms/格。起動發動機,當異響出現時,將拾音探頭分別放置到氣門室蓋的各處,對比異響信號電壓幅值的大小,發現異響發生時刻是有規律的(圖1),且氣缸1位置對應的異響信號電壓幅值最大。

圖 1 異響發生時間與點火時間的對應關係

將所採集到的波形放大(圖 2),借 助 WOT(Waveform Overlay Tool,波形疊加工具,輸入點火順序可以生成發動機工作循環圖,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)進行分析,可知異響產生時氣缸1的排氣門和氣缸2的進氣門均在打開和關閉,但是氣缸1處的異響信號電壓幅值最大,由此推斷異響是由氣缸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,檢查發現氣缸1的一個排氣門搖臂的滾針磨損嚴重(圖3),氣門挺柱不能自動調整過大的氣門間隙,從而使凸輪軸敲打搖臂,發出異響。

圖3 汽缸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試車,異響消失,故障排除。

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