河南郑州中鑫之宝汽车销售有限公司 任贺新

任贺新，Tech Gear 汽车诊断学院学员，现任河南郑州中鑫之宝汽车销售有限公司技术经理，2013 年通过一汽大众技术培训师认证，2013年获得奥迪十佳技术培训师荣誉称号，2017 年被聘为第三届汽车诊断师大赛星至宝赛区专家评委。

故障现象一辆2013年产奥迪A6L车，搭载CDNB发动机，累计行驶里程约为14万km。车主进厂反映，该车发动机怠速抖动严重，到4S店检查，诊断结果为某气缸的气缸压力过低，由于4S店无法查明导致气缸压力过低的具体原因，因此将车开至我厂进行确诊。

故障诊断接车后试车，起动发动机，发动机怠速抖动严重，感觉有气缸工作不良。由于4S店的诊断结果为某气缸的气缸压力过低，因此决定先检查各气缸的气缸压力。拆下所有火花塞，并断开喷油器导线连接器，连接示波器和气缸压力传感器，依次测量起动时各气缸的气缸压力，发现气缸1的气缸压力约为6 bar（图1，1 bar=100 kPa），气缸2、气缸3、气缸4的气缸压力均约为13 bar（图2），由此可知气缸1的气缸压力过低。

是什么原因导致气缸1的气缸压力过低的呢？是气缸密封不良，还是配气正时错误？如图3所示，放大气缸1的气缸压力波形，并用角度尺分辨发动机的4个行程。分析图3得知，压缩行程上沿线（绿箭头所指曲线）和做功行程下沿线（红箭头所指曲线）不对称，异常，如果气缸密封良好，这2条曲线是对称的；另外，做功行程末端形成了较大的真空（-695.8 bar）。分析认为，气缸1在压缩行程中泄漏了一部分气体，以致在做功行程中形成了较大真空。

图1 气缸1的气缸压力波形（截屏）

图2 气缸2的气缸压力波形（截屏）

图3 放大气缸1的气缸压力波形（截屏）

装复气缸1的火花塞和喷油器导线连接器，起动发动机，测量怠速时气缸1的气缸压力波形（图4），得知排气门开启时刻（EVO）的曲轴转角约为做功行程下止点前50°，正常；进气门关闭时刻（IVC）的曲轴转角约为进气行程下止点后60°，也正常，说明发动机配气正时正常。另外，怠速时的气缸压力仅约为4.3 bar（正常应约为5 bar～6 bar），且做功行程形成的真空带（绿色箭头所指部位）比进气行程形成的真空带（红色箭头所指部位）还要大。诊断至此，推断气缸1的气缸压力过低是气缸密封不良导致的。气缸密封不良的泄漏路径有：通过进气门泄漏到进气管路；通过排气门泄漏到排气管路；通过活塞环和气缸壁泄漏到曲轴箱；通过气缸垫泄漏到冷却液道或其他气缸内。

图4 怠速时气缸1的气缸压力波形（截屏）

将压力传感器安装在机油尺导管上，测量曲轴箱脉动波形，同时测量气缸1的点火信号波形（图5），得知曲轴箱脉动不均匀，且在气缸1做功行程中的曲轴箱压力峰值最大。曲轴箱压力受2个因素影响，一个是由曲轴箱强制通风系统形成的负压力，另一个是由气缸做功行程从活塞环和气缸壁处的窜气形成的正压力。分析认为，在气缸1做功行程，从活塞环和气缸壁处的窜气量异常，可能的故障原因有：活塞环折断、对口、磨损严重；拉缸。

图5 同时测量曲轴箱脉动波形和气缸1的点火信号波形（截屏）

图6 气缸1的活塞损伤

整个检测过程不到15 min，且客户一直在旁边观看，由于一切凭数据说话，检测结果令车主十分信服，车主爽快地同意进行维修。最终拆解发现，气缸1的活塞损伤（图6）。值得一提的是，气缸1的活塞顶部和气缸壁均无损伤痕迹，也就是说，如果通过内窥镜观察，是发现不了问题的。

故障排除更换气缸1的活塞后试车，发动机运转平稳，故障排除。