【pico案例分享】2014款 Mazda CX-5發動機怠速抖動

故障現象

一輛2014款Mazda CX-5,搭載PY發動機。累計行駛里程約25萬公里,該車因發動機怠速抖動、發動機故障燈異常點亮的故障,在其他維修廠進行維修,維修人員用故障檢測儀檢測,讀出故障代碼為”P0304檢測到汽缸4走火”,於是調換汽缸4的火花塞和點火線圈,故障依舊。

測量4個汽缸的壓力,汽缸1、汽缸2及汽缸3的壓力均為13.5 bar(1 bar=100 kPa),汽缸4的壓力約為12bar,維修人員認為雖然汽缸4的壓力較其他汽缸偏低,但不至於因汽缸壓力不足而失火;接著又調換汽缸4的噴油器,故障依舊,於是向pico汽修大師尋求技術支持。

故障診斷

接車後試車,發動機怠速抖動明顯,但行駛中加速正常。讀取怠速時的發動機失火數據,發現汽缸失火指數不斷增加,說明汽缸4確實存在失火故障。由於火花塞、點火線圈和噴油器已經調換過,且汽缸4壓力偏低,初步判斷故障是由汽缸4密封不良引起的。

使用pico示波器和壓力傳感器WPS500X同時測量啟動(脫開噴油器導線連接器,只讓啟動機帶動曲軸旋轉,各氣缸並不會工作)時的進氣脈動、排氣脈動及汽缸1點火訊號(圖1),借助WOT(Waveform OverlayTool,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,發現汽缸4排氣門打開時對應的排氣脈動波谷較低,且汽缸2進氣時對應的進氣脈動波谷較高。


進一步分析認為,汽缸4壓縮形成漏氣,在做功行程末段,氣缸內產生了較大的真空,當排氣門打開時,該真空拉低了排氣脈動的波谷;汽缸4處於壓縮行程時,汽缸2處於進氣行程,推斷汽缸4的進氣門漏氣,而洩漏的氣體使進氣歧管壓力上升,以致汽缸2進氣時對應的進氣脈動波谷較高。

旋轉曲軸讓汽缸4處於壓縮上止點,用煙霧測漏儀從火花塞安裝孔向汽缸4內充煙霧,發現有煙霧從節氣門處冒出,由此驗證汽缸4的進氣門漏氣。

拆下氣門室蓋,未見汽缸4的液壓挺桿有明顯異常;拆下汽缸蓋,發現汽缸4的1個進氣門座密封不嚴,且氣門錐面前端磨損明顯(圖2),分析認為該進氣門的氣門錐面與氣門座磨損嚴重,使氣門上移,氣門間隙變小,最終導致氣門密封不嚴。

故障排除

更換汽缸4的進氣門和氣門座後試車,發動機怠速運轉平穩,故障排除。


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