标签: 怠速抖动

故障现象　 一辆 2007款法拉利599 GTB车，搭载6.0 L V12自然吸气发动机（图1），累计行驶里程约为6万km。该车因发动机故障灯异常点亮进厂检修。 图 1　发动机的布置 故障诊断 接车后试车，发动机怠速轻微抖动，发动机故障灯长亮。用故障检测仪检测，发现发动机控制单元（ NCM）中存储有故障代码“P0300 多缸失火”“P0309 气缸9失火”“P0307 气缸7失火”，初步判断发动机存在失火故障。 考虑到该车使用年数较长，决定先使用 虹科 P ico 汽车 示波器进行相对压缩测试，以快速判断发动机的基本机械状态。相对压缩测试的波形如图 2所示，可见起动电流变化不均匀；使用角度标尺，结合点火顺序（1 - 12 - 5 - 8 - 3 - 10 - 6 - 7 - 2 - 11 - 4 - 9）进行分析，发现左侧气缸列（左侧气缸列从前往后为气缸12~气缸7；右侧气缸列从前往后为气缸1~气缸6）在压缩上止点时对应的电流峰值偏低，由此怀疑左侧气缸列的气缸压力不足。 图 2　故障车相对压缩测试波形 分别测量两列气缸的发动机正时波形（图 3、图4），对比可知，两列进气凸轮轴正时基本一致，两列排气凸轮轴正时偏差约半个曲轴位置传感器靶轮齿（约3°曲轴转角）。由于没有正常发动机正时波形做对比，无法判断实际发动机正时偏差有多大。 图 3　故障车左侧气缸列的发动机正时波形 图 4　故障车右侧气缸列的发动机正时波形 分别测量两列气缸的起动气缸压力波形（图 5、图6），对比可知，所有气缸压力波形的压缩冲程侧和做功行程侧基本对称，说明气缸均不存在异常泄漏；左侧气缸列的气缸压力均在5.9 bar（1 bar=100 kPa）左右，右侧气缸列的气缸压力均在6.2 bar左右，左侧气缸列的气缸压力比右侧气缸列的气缸压力要低，这与相对压缩测试的结果一致。另外，该款发动机的压缩比为11.2:1，根据维修经验估算，起动气缸压力应在10 bar左右，于是决定先检查发动机机械正时。 图 5　左侧气缸列的起动气缸压力波形 图 6　右侧气缸列的起动气缸压力波形 根据维修手册用 2个千分表（一个用于测量活塞位置，另一个用于测量气门升程）检查进气、排气凸轮轴正时参数（图7）。首先将一个千分表安装在气缸1的火花塞安装孔上，另一个千分表安装在气缸1任一进气门挺柱的顶面；转动曲轴，找到气缸1的排气上止点（TDC），使2个千分表归零，然后顺时针转动曲轴，使活塞下移4.72 mm（对应TDC后26°曲轴转角），此时观察对应的进气门升程，为0.49 mm，偏小（正常为0.50 mm~0.70 mm）。再次找到气缸1的排气TDC，将其中一个千分表安装在气缸1任一排气门挺柱的顶面；逆时针转动曲轴，使活塞下移5 mm，然后顺时针转动曲轴，使活塞上移4.25 mm，以达到总共0.75 mm的移动量（对应TDC前10°曲轴转角）；接着顺时转动曲轴，直至排气门完全关闭，观察对应的排气门升程，为0.41 mm，偏小（正常为0.50 mm~0.70 mm）。使用上述方法测量气缸12对应的进气门和排气门升程，分别为0.47 mm和0.42 mm，均偏小。诊断至此，说明两列气缸的进气、排气凸轮轴正时参数均已偏离标准范围 。 图 7　用2个千分表检查进气、排气凸轮轴正时参数 重新校对进气、排气凸轮轴正时参数，均能达到标准范围，但参数已在极限位置，如果凸轮和气门挺柱再磨损一点，正时参数就会超出标准范围，因此建议更换所有凸轮轴及气门挺柱。 故障排除　 征得车主同意后更换所有凸轮轴及气门挺柱，重新校对发动机正时后试车，故障现象消失，故障排除。 故障总结 故障排除后测量气缸 12的起动气缸压力波形（图8），发现气缸压力能达到10 bar以上，排气门打开时刻约为压缩上止点前69°曲轴转角，进气门关闭时刻约为进气下止点后68°曲轴转角。 图 8　正常车气缸12的起动气缸压力波形 对比故障时气缸 12的起动气缸压力波形（图9）可知，故障时气缸12 的气缸压力约为6 bar，排气门打开时刻约为压缩上止点前74°曲轴转角，与正常车基本一致；进气门关闭时刻约为进气下止点后97°曲轴转角，比正常车延迟了约29°，偏差较大。 图 9　故障车气缸12的起动气缸压力波形 测量左侧气缸列的发动机正时波形（图 10），与图3对比可知，故障车左侧气缸列的排气凸轮轴正时正常，但进气凸轮轴正时延迟了约3°曲轴转角。 图 10　正常车左侧气缸列的发动机正时波形 案例作者： 杭州捷盛行汽车服务有限公司　乐　翔

故障现象　 一辆 2016款福特蒙迪欧车，搭载CAF488WQ3发动机，累计行驶里程约为12.4万km。车主反映，怠速时座椅上偶尔有轻微抖动感，同时组合仪表上的发动机转速表指针上下小幅度摆动，但车辆行驶加速正常。 故障诊断　 接车后试车，车主反映的故障现象确实存在，但发动机怠速抖动并不明显；用故障检测仪检测，无故障代码存储。用 虹科 P ico 汽车 示波器测量曲轴位置传感器信号和气缸 1点火信号波形（图1），分析可知，气缸1、气缸3、气缸4均会偶发失火；放大波形观察，发现气缸失火和未失火时的点火信号基本一致，说明故障与点火系统无关。 图 1　故障车怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形 读取发动机数据流，观察燃油修正数据，无明显异常，初步排除混合气浓度异常引发故障的可能，怀疑发动机正时存在偏差，使气缸内偶尔残留的废气较多，以致气缸偶尔失火。 查看维修手册得知，在安装该款发动机正时时，需要注意以下步骤。 （1） 转动曲轴使气缸 1位于上止点位置，然后用正时销固定曲轴（图2）。 图 2　用正时销固定曲轴 （ 2）安装进、排气凸轮轴后需要用专用工具进行定位（图3）。 图 3　使用专用工具定位进、排气凸轮轴 （ 3）安装传动带轮时需要用螺栓定位传动带轮（图4）。 图 4　用螺栓定位传动带轮 （ 4）安装曲轴位置传感器时需要用专用工具定位 （ 图 5）。 图 5　用专用工具定位曲轴位置传感器 用 虹科 P ico 汽车 示波器测量发动机正时及气缸 1压力波形（图6），发现曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与进气凸轮轴位置传感器窄齿信号上升沿相差约11个曲轴信号齿，曲轴位置传感器大齿缺信号下降沿与气缸1压缩上止点位置（对应气缸压力最大位置）相差约20个曲轴信号齿。 图 6　故障车的发动机正时及气缸1压力波形 图 7　正常车的发动机正时及气缸1压力波形 对比图 6与图7可知，故障车的曲轴位置传感器位置安装正确，但进气凸轮轴位置延迟了约1个曲轴信号齿，即6°曲轴转角，由此确定发动机正时存在偏差。 用专用工具校对发动机正时，将曲轴转动至气缸 1压缩上止点，发现专用定位工具无法卡入进、排气凸轮轴末端开口（图8），再次确认发动机正时存在偏差。 图 8　专用定位工具无法卡入进、排气凸轮轴末端的开口 正常情况下，专用定位工具卡入进、排气凸轮轴末端开口的状态如图 9所示。 图 9　专用定位工具可以卡入进、排气凸轮轴末端的开口 故障排除　 严格按照维修手册上的步骤，使用专用工具重新校对发动机正时后试车，车主反映的故障现象消失； 用虹科 P ico 汽车 示波器再次测量曲轴位置传感器信号和气缸 1点火信号波形（图10），可以看到，所有气缸均未再出现失火现象，发动机怠速运转平稳，故障排除。 图 10　正常车怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形 故障总结 通常，故障代码指引了故障诊断的大体方向。但有时，当故障比较轻微且程度未达到设定好的阈值时，车辆电脑中并不会记录故障。此时，使用虹科 Pico示波器则可以很好地将这种轻微的故障展现出来，为维修指引一个正确的方向，减少盲目猜测，提高诊断效率。 作者：余姚东江名车专修厂　叶正祥 插电混动车，作为纯电与燃油车的 “综合体”，拥有着更为特殊的结构与动力系统。那这一类车型的NVH问题，当如何应对呢？ 11月14日晚8点，“玩示波器的行者”应良卿老师 将 空降虹科 Pico直播间，深度剖析宝马G38 PHEV时速30-40Km/h车身振动案例，教你轻松拿捏混动车低速抖动问题！ 直达直播间： https://olezi.xetlk.com/s/UBJcy

故障现象 一辆 2012款大众速腾车，搭载CST发动机和干式双离合变速器，累计行驶里程约为17万km。车主反映，发动机偶尔抖动。 故障诊断 接车后试车，确认发动机怠速偶尔抖动，且在 D挡起步时抖动明显。用故障检测仪检测，发动机控制单元中无故障代码存储；读取发动机失火数据（图1），发现多缸随机失火，但失火次数均不多。 图 1　发动机失火数据 为了确认发动机失火的真实性，用 虹科 P ico 汽车 示波器测量发动机排气脉动波形（图 2），发现发动机失火次数增加时的排气脉动并未出现异常波动，说明发动机失火次数的增加并非燃烧不良造成！ 图 2　发动机怠速时的排气脉动波形 由于发动机控制单元是通过检测曲轴转速变化来判断气缸是否发生失火的，于是用 pico示波器测量曲轴位置传感器信号波形（图3），使用数学通道对曲位信号进行频率计算，得出曲轴转速变化曲线，可以看到曲轴转速确实会偶尔下降 。 图 3　故障车曲轴位置传感器信号波形 放大曲轴转速下降时的相关波形（图 4），分析可知1缸点火后曲轴转速并没有提升，而是持续下降，直到3缸点火后才出现提升，但此时排气脉动并无异常波动，由此推断1缸燃烧正常，是额外负载导致曲轴转速不升反降。 图 4　放大曲轴转速下降时的相关波形 考虑到 D挡起步时抖动明显，换至N挡时故障消失，怀疑故障与双质量飞轮或双离合器有关。将三轴加速度传感器安装在驾驶人侧座椅导轨上，测量振动信号（图5），发现发动机一阶振动（E1，即曲轴转1圈产生1次振动）偏大，这与双质量飞轮或双离合器损坏引起的振动阶次相符。注意：对4缸发动机而言，二阶振动（E2）偏大是正常的。 图 5　故障时从驾驶人侧座椅导轨上测得的振动信号 首先拆检双质量飞轮，发现其内部弧形弹簧进水生锈，且动作卡滞，由此推断双质量飞轮损坏。 故障排除　 更换双质量飞轮后试车，抖动现象消失，故障排除。再次从驾驶人侧座椅导轨上测量振动信号（图 6），可以看到发动机一阶振动明显减低。 图 6　正常时从驾驶人侧座椅导轨上测得的振动信号 故障总结 1） 车辆对失火的检测，一般是通过曲轴转速来判别的，能够反映动力输出的不平稳，但不一定就是真的失火。例如本案例中，排气脉动无异常，但曲轴转速出现明显异常下降。这是由于双质量飞轮损坏，导致其无法有效过滤气缸做功时产生的冲击，导致了动力输出的不平稳，从而被识别为了失火。 2）面对车辆抖动问题，使用NVH套装是缩小范围、验证猜想的有效途径之一。例如本案例中，双质量飞轮损坏，体现在NVH波形便是E1阶偏高；如果是点火线圈损坏导致某个缸失火，便会显示E0.5阶振动异常。学会使用NVH套装，可以大大提升振动异响问题的诊断效率！ 作者： 匠卓挚诚汽车维修中心　原瑞铠 免拆诊断 “不靠猜” ，精准修 车更高效！ 30余家主机厂的选择，用科技助力您的成功——欢迎前往虹科Pico官网了解： https://www.qichebo.com/

故障现象　 一辆 2012款捷豹XJ车，搭载3.0T发动机（型号为306PS），累计行驶里程约为14.7万km。车主反映，发动机怠速轻微抖动，感觉不舒服，为此先后更换过火花塞、点火线圈、喷油器及氧传感器等，但故障依旧。 故障诊断 接车后试车，发动机怠速轻微抖动，组合仪表上无故障灯点亮。用故障检测仪检测，发动机控制模块（ ECM）中无故障代码存储；读取气缸失火数据（图1），发现气缸6的失火计数在不断增加，其他气缸的失火计数均为0次。 图 1　气缸失火数据 用虹科 Pico汽车示波器测量发动机怠速时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形（图2、图3），发现气缸列2 （气缸4、气缸5及气缸6）点火之后的曲轴加速度偶尔比气缸列1（气缸1、气缸2及气缸3）点火之后的曲轴加速度要小，由此推断气缸列2偶尔工作不良。 图 2　气缸列2工作不良时的相关波形 图 3　气缸列2工作正常时的相关波形 拔下燃油泵供电熔丝，用虹科 Pico示波器测量起动时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形（图4），发现气缸列2点火之后的曲轴加速度比气缸列1点火之后的曲轴加速度要小，且气缸6最明显，由此推断气缸列2的气缸压力不足，怀疑气缸列2的配气正时存在偏差。 图 4　起动时的曲轴位置传感器信号和气缸1点火信号波形 用压力传感器测量起动时气缸 1和气缸4的气缸压力波形（图5、图6），分析可知，气缸1的气缸压力约为11.1 bar（1 bar=100 kPa），气缸1的排气门打开时刻约为下止点前54°（180°-126°=54°）曲轴转角；气缸4的气缸压力约为10.3 bar，气缸4的排气门打开时刻约为下止点前43°（180°-137°=43°）曲轴转角；两者相差了约11°曲轴转角，异常，这验证气缸列2的配气正时确实存在偏差。 图 5　起动时气缸1的气缸压力波形 图 6　起动时气缸4的气缸压力波形 故障排除　 按照维修手册重新校对发动机正时（注意：凸轮轴要定位好；正时链条要涨紧；正时链条涨紧后才能紧链轮螺栓）后试车，发动机怠速运转平稳，故障排除。 故障总结 1） 请注意，发动机正时标记正确、正时波形正常都不能代表配气正时无误。想要确认机械配气正时是否存在偏差，还是需要气缸压力波形来反映真实的配气正时情况。使用示波器加压力传感器的方式，可以看到真实、持续的压力变化，有利于判断异常原因。 2） 发动机正时异常是导致失火的常见原因，但不是唯一原因。面对多种故障原因，盲目换件可能会导致大量精力和成本浪费，却依旧无法解决问题，致使客户不满。所以，在换件或拆件以前，不妨先测个波形 “把个脉”。找对原因再拆件，修得安心，客户放心，生意也顺心。 作者：余姚东江名车专修厂　叶正祥

一、故障现象 一辆2018款东风风神AX7车，搭载10UF01发动机，累计行驶里程约为5.3万km。该车因发动机怠速抖动、加速无力及发动机故障灯异常点亮而进厂维修，维修人员用故障检测仪检测，提示气缸3失火；与其他气缸对调点火线圈和火花塞后试车，依旧提示气缸3失火；测量气缸3的气缸压力，正常；与其他气14缸对调喷油器后试车，故障依旧，于是向笔者请求技术支持。 二、故障诊断 用 故障检测仪 检测，发动机控制单元中存储有故障代码“P1339-00燃烧率（冲击催化转换器）：催化转换器损坏，检测到气缸3失火”。 用 pico示波器 测量曲轴位置传感器信号和气缸1初级点火信号波形，并利用数学通道功能对曲轴位置传感器信号进行频率计算，从而得到曲轴转速信号波形。发动机怠速时测得的相关波形如图1所示，可以发现曲轴转速波动明显； 图1　发动机怠速时曲轴位置传感器信号和气缸1初级点火信号波形 局部放大波形（图2），分析可知，气缸1、气缸3及气缸4点火后曲轴转速都有1次明显的提升，而气缸2点火后曲轴转速不升反降，这说明气缸2完全失火。 图2　局部放大后的波形 测量气缸2初级点火信号（图3），再次验证气缸2点火后曲轴转速不升反降； 图3　发动机怠速时曲轴位置传感器信号和气缸2初级点火信号波形 放大气缸2初级点火信号（图4），波形正常，排除点火方面存在故障的可能。 图4　放大后的气缸2初级点火信号波形 脱开所有点火线圈的导线连接器，测量起动时的相关波形（图5），发现气缸1、气缸3和气缸4点火后曲轴转速都有1次明显的提升，而气缸2点火后曲轴转速提升很小，说明气缸2做功行程时压缩气体施加给活塞的推力较小，间接反映气缸2的气缸压力不足。 图5　起动时曲轴位置传感器信号和气缸2初级点火信号波形 用内窥镜检查气缸2，发现排气门破损（图6）。由此推断气缸2的排气门破损，导致气缸压力不足、气缸失火。 图6　排气门破损 三、故障排除 更换气缸2的排气门后试车，发动机工作正常，故障排除。 四、故障总结 为什么故障代码提示气缸3失火，而最终诊断结果却是气缸2失火呢？难道是故障代码提示错误？其实该车确实是气缸3失火。 与同行交流得知，该车发动机的气缸编号有些特别！靠近飞轮侧的气缸才是气缸1（图7a），而之前的维修人员和笔者都错误地以为靠近传动带侧的气缸是气缸1（图7b）。由于气缸顺序弄错了，之前的维修人员误把气缸2当成气缸3进行检修，所以未能找到故障点；而笔者利用示波器进行诊断，即使也把气缸顺序弄错了，但是能够找到真正失火的气缸！ 图7　气缸编号 作者： 余姚东江名车专修厂　叶正祥 叶正祥，TechGear汽车诊断学院汽车免拆诊断专家，现任余姚东江名车专修厂厂长兼技术总监，被聘为哈弗汽车区域技术专家；2015年获得首届中国汽车诊断师大赛总决赛三等奖；2016年取得中国汽车工程学会汽车诊断专业领域中级工程师资格证书