【奥迪3.0t一缸怎么找】奇怪的单缸火灾故障

原创作家：临夏

车辆信息

车辆：奥迪A6L

延世：2010年

发动机：BDW 2.4进气歧管喷雾，V6，无增压，D型测量方法

里程：17万公里

现象

发动机怠速抖动，组合仪表的发动机故障打开了。

维修历史

客户一开始报了车辆冷车启动后的晃动，水温上升到正常温度后恢复正常，之后车辆可以正常行驶一整天，维修技术人员建议客户拆开进气口清理空气积聚碳，维修后故障还没有解决。技术人员开始进一步检查。有一次原地踩油门，观察发动机数据流到3000，收到油门后发动机突然开始颤抖，此后故障偶然变成了静态。

技术人员在郁闷中，试图修理这个单缸着火的故障，依次调整点火线圈、火花塞和喷嘴也没有效果。测量6个气缸的缸压均在11-12bar之间。这位技术员没有测试想法，请求技术援助。

故障分析

1、发动机正常运行的四个主要因素是：

a、良好的气缸压缩

b、充足的点火能量

c、适当的演出费混合物

d、点火时间和喷射时间正确。

这辆车是典型的单机起火故障，技术人员已经更换了所有涉及四大要素的部件，为什么故障还没有解决？个人认为，这是技术人员缺乏分析的过程，不分是非，把可疑的部件全部更换一下，如果全部更换都不能解决问题，我不知道该怎么处理。

2.启动车辆，等待水温上升到正常范围后，关闭空调和其他家用电器(如前照灯)，用诊断仪调节发动机数据流，如下图所示。

数据流有两个明显的例外。

进气歧管压力约为570mbar，正常应约为370mbar。

、4缸连续火灾

原地踩油门3000转/分钟，将进气压力重读如下。

进气歧管压力约为340mbar，处于正常范围。

2、单缸火灾对进气歧管压力影响不大，该车空转条件的进气压力显然很高。指示发动机可能有机械故障。我们要进一步检查，找出故障的原因。

将真空计连接到节气门后面的进气歧管上，测量进气压力。现场拍摄的视频如下。

压力通过以下三个动作测量：

怠速，真空表指针在45-47Kpa之间晃动。

、加速器稳定在3000转/分钟，真空计指针稳定在67Kpa位置。

怠速时猛踩油门(迅速关闭油门)，真空计指针在2-76Kpa之间与油门一起晃动，变化灵敏。

注：进气歧管真空度=大气压力-进气歧管绝对压力。

在相当于海平面高度的条件下，正常发动机怠速时真空度必须在57-72Kpa范围内，指针必须稳定。这辆车怠速时进气真空度严重不足，指针前后晃动。

3.要找到进气歧管真空度不足的原因，首先要知道进气歧管为什么处于真空状态。

气缸处于进气行程时，进气阀打开，进气歧管打开

和燃烧室相连，同时活塞从上止点向下止点方向移动，燃烧室容积增大产生真空吸力，从而使空气通过打开的进气门吸入燃烧室内。

当气缸处于其他冲程时，进气门关闭，进气歧管不和燃烧室连接，燃烧室内的压力对进气歧管压力没有影响。

发动机处于怠速工况时，一方面节气门开度很小，阻碍空气进入进气歧管，另一方面气缸轮流从进气歧管吸气，因此进气歧管是真空状态。

从微观角度看，进气歧管的真空是气缸轮流吸气造成的，真空度应处于波动状态，从宏观角度看，由于发动机运转速度很快，真空度应处于相对稳定的状态。

4、进气真空不足常见的原因包括：

①、进气歧管漏气（外部空气进入进气歧管）

②、三元催化器堵塞

③、正时错位

④、进气门密封不严，当气缸处于压缩或做功冲程时，燃烧室内的高压空气通过进气门泄漏到进气歧管内。

⑤、进气门的气门间隙过小

⑥、其他原因

如果进气歧管漏气，怠速时真空表的表针不会摆动，而且这款车的进气管结构很简单，用化清剂喷了一遍，没有发现漏气的部位。

如果三元催化器堵塞，应该在3000转/分时进气压力偏高，而不是怠速时进气压力高。如果正时错位，这就不是单缸失火，而是多缸失火故障了，况且急加速时真空表指示正常。

这款车是液压挺柱，无需调节气门间隙，即便一个气缸的进气门间隙过小，也不会对真空度造成这么大的影响，如果多个气缸进气门间隙过小，就不会是单缸失火故障了。

综上，我认为故障原因可能是进气门密封不严。

5、拆掉4缸火花塞，旋转曲轴，直至4缸处于压缩上止点位置，连接漏气量测量仪，通过4缸火花塞孔向燃烧室内打气，观察测量仪指示如下图：

两个压力表数值几乎一致，说明4缸处于压缩上止点位置时，燃烧室密封良好，不存在漏气现象。

6、维修陷入僵局，经短暂思考后，我决定从“发动机正常工作的四大要素”入手，技师所测量的缸压在正常范围内，缸压表的管路中内置单向阀，测量的是累积压力，不能精确反应出发动机的机械故障。

PICO示波器套装中的缸压传感器，可以精准测量每个冲程的压力。连接示波器如下图：

首先测量起动时的缸压（测量方法和使用缸压表基本一致，只是设备换成了示波器）：

最高压力约10.6bar，最低压力约﹣300mbar，经对比和其他气缸的压力基本一致。

随后测量怠速缸压，设备连接方法和测量方法不变，改为怠速着车时测量缸压，4缸的怠速缸压如下图：

备注：①、红色字体，红色和绿色箭头是标注内容。

②、由于是拆掉火花塞测量，被测量的气缸不能做功，因此把做功冲程称为释放冲程。

从这张怠速缸压波形图中，可以得出以下结论：

①、怠速时最高压缩压力约为3bar，其他缸约为7bar。

②、红色箭头所指位置代表排气门打开时刻，是排气冲程下止点前33°。绿色箭头所指位置代表进气门关闭时刻，是进气冲程下止点后60°，经对比和其他气缸正时角度一致。

③、红色箭头所指的释放冲程真空带，应该跟绿色箭头所指的进气冲程真空带压力基本一致，这张图中释放冲程末段真空度更低，而且释放冲程压力下降斜坡比压缩冲程的压力上升斜坡更陡，说明气缸密封不严，活塞压缩时漏气，活塞下行时气压加速下降且降的更低。

综上可知，由于压缩冲程气缸内存在漏气，造成最高缸压只有3bar，且进/排气门开闭角度正常。

活塞位于压缩上止点时静态打压测试，不存在漏气现象。起动时缸压正常，也不存在漏气现象。为何偏偏在怠速时气缸漏气？当时怀疑这个故障和发动机转速有关，转速越快，故障现象越明显，因此我们又测量了急加速时的最高缸压：

发动机转速约为3600转时，最高缸压为13.55bar，对比其他气缸最高缸压可达23bar。

1缸的急加速缸压，转速3600转时可达23bar。

7、当发动机转速较低时，气缸密封良好，随着转速升高就会出现漏气现象，转速越高漏气越严重，发动机哪个部件的工作特性和转速相关？观察配气机构的结构如下图：

凸轮的轮廓形状决定了气门升程曲线，凸轮的桃尖可克服弹簧力开启气门，当转动到凸轮的基圆部分时，通过气门弹簧力可关闭气门。假如弹簧的弹力不足，随着发动机转速升高，弹簧可能无法及时关闭气门，造成气缸漏气。

结合进气歧管压力偏高现象，推测故障原因可能是进气门弹簧断裂。

8、拆下气缸盖罩观察气门弹簧，没有发现断裂现象。用工具旋转曲轴，在凸轮桃尖压下和离开挺柱时，观察4缸所有气门弹簧都工作良好，能够及时关闭气门。我们还自制一个铁钩子，依次拉动4缸的气门弹簧，也没有发现异常情况。

最终分解气缸盖，发现4缸有一根排气门弹簧断裂了，如下图：

9、排气门弹簧断裂，为何进气压力在怠速时偏高，3000转时正常？

排气门弹簧断裂后弹力不足，测量缸压时起动机带动发动机旋转，由于转速较低，弹簧勉强可以关闭排气门，发动机怠速时转速相对较高，弹簧无法及时关闭排气门。

怠速时节气门开度较小，进气歧管处于负压状态，排气歧管处于大气压力状态，4缸开始进气冲程时，排气歧管中的废气被抽入进气歧管（路径见下图红色箭头） ，因此怠速时进气歧管压力偏高。

当发动机转速为3000转时，节气门开度增大，进入进气歧管的空气增多，进气歧管的压力却比怠速时还低（真空度约为67Kpa），这是因为发动机对进气歧管的抽气频率加快了，在节气门开度增大时也能维持进气歧管真空度，即使排气门处轻微的漏气，很难对进气歧管压力造成影响。

故障排除

更换4缸排气门弹簧。

装复车辆后，在怠速工况重新读取数据流如下：

进气压力约为370mbar。

附加分析

1、怠速缸压大约7bar，急加速时缸压可升高至约20bar，假设故障点是进气门关闭不严，那么在3000转时由于缸压高，会有更多的压缩空气从进气门泄露至进气歧管，进气歧管压力不可能恢复正常，或许会比怠速时更高。

2、真空表是一件诊断发动机机械故障的利器，但需要很深厚的经验积累，才能正确的诊断故障。