2011年奥迪Q5 SUV,行驶里程约15万公里,配备第二代EA888型2.0T发动机和OB5型4驱动器双离合器变速器。顾客表示,最近坐在车里偶尔会感觉到明显的震动,但发动机转速表针没有明显的晃动。另外,在冷车状态下,这种振动比较轻微,在列车状态下,振动很明显。

故障诊断:通过连接诊断计算机,发现引擎系统没有错误代码。执行全系统检查的测试计划,没有重要的故障信息从发动机数据块来看,凉茶基本正常,火灾参数都是0。开车进行道路测试,使发动机足够热,这时发现发动机3缸和4缸间歇性着火,故障信息如图1所示。

服务人员根据过去的维修经验和一般维修程序更换了点火线圈和火花,故障依然存在。更换喷嘴后故障依然存在。维修人员认为这只是一个非常简单的故障,随后不想进入冗长繁琐的检查。

接下来,对进气排气系统进行烟雾泄漏检测,无异常。接着测试气缸压力,确保在蓄电池电压为12.5V的情况下,发动机4个气缸的压力均可达到12bar(1 bar=105Pa)以上。因此,发动机机械系统的故障嫌疑基本排除,维修工作变得更加困难。

查看这辆车以前的维修记录,发现这辆车在行驶10000公里左右时进行了定时零部件更换升级。数据块中凸轮轴校正值为1.1,基本排除了废气排放阶段的故障嫌疑。

维修人员正在准备对发动机进行全面的积碳清洗时,笔者介入了该车的维修工作。在此之前,这辆车的维修人员在我们工厂做了5年以上的奥迪维修工作,对这辆车的发动机非常熟悉。如果发生这种情况,某些细节有遗漏,维修工作可能没有进展。

分析后,笔者仍决定从气缸压力开始重新梳理一遍,检查结果疑点如下。

1.发动机气缸压力值偏差,最小12bar,最大14bar

2.规格表明,该发动机的第一压力循环完成后,气缸压力值基本上要达到总值的一半(约6bar),故障车发动机只有第一缸和第二缸符合规格,缺火的第三缸和第四缸不符合该规格。

3.发动机怠速时仔细听诊,会发现罐子盖上有小的“哗啦”噪声。

根据简单繁杂的原则,决定先卸下凸轮轴和轴支架进行检查。经过仔细细致的检查,进一步缩小了排气凸轮摇臂滚子跳动量过大的误差范围。为了慎重起见,使用霍夫曼数字光标卡尺进行了细致的测量,结果显示,滚筒的跳动量约为0.8毫米,如图2所示。图3是用卡钳夹紧辊阀接触面,新旧排气侧摆动臂参数的比较。图4是用卡钳抓住滚子凸轮轴侧面,新旧排气侧面摆动臂参数的比较。

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维修

小结:纵览整个维修过程,既有走弯路的地方,也有踏实前行的收获。回顾整个维修过程,小结如下:

1.传统意义的发动机汽缸压力检测,往往只关注结果,而忽视过程,轻视规范。压缩压力检测绝对不是衡量汽缸状态的唯一手段,必须结合湿压缩压力检测、运行压缩压力检测、汽缸泄漏实验、内窥镜检测,同时结合功率平衡实验、发动机真空度实验等才可以客观地得出结论。

2.笔者在实践中发现,同为EA888发动机,该类故障在奥迪车上出现的概率要明显大于大众车系,而且排气侧的故障率显著大于进气侧,这与奥迪采用排气侧AVS结构密不可分。

3.对于本文所述故障,我们将其理解为设计缺陷一点也不为过。故障车中的问题零件排气凸轮摇臂滚轮是由舍弗勒公司提供,零件号目前已经升级切换为06E 109 417 AF,已对该零件的结构和材料进行了全面升级:滚轮中间轴明显加粗(图6),以便承受AVS切换时的交变冲击负载,同时支撑架形状也进行了优化,力学特性更好;另外,滚针数量明显增多(图7),单位面积下受力面积增大,使用寿命大大延长,同时滚轮座圈尺寸也得到了进一步优化。

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