利用气流压力脉动波形免拆诊断发动机机械故障的技巧（五）

余姚东江名车专修厂 叶正祥

案例5 2010款奔驰E260车冬天第1次冷起动后发动机抖动

故障现象一辆2010款奔驰E260车，搭载271 860发动机，累计行驶里程约为8.5万km。车主反映，冬天用车时，早上第1次冷起动发动机后，发动机怠速抖动，如果将发动机熄火后再次起动，抖动现象消失；热机起动一切正常。该故障是在2020年冬天出现的，当时维修过很多次，均未能解决，后来随着天气变暖，故障自动消失，也就没继续维修，但2021年冬天故障再现，于是将车开至我厂进行检修。

故障诊断接车后将车辆停放一夜，第2天早上试车，冷起动发动机，故障出现。用故障检测仪检测，发动机控制模块（ME）中存储有故障代码“P0303 检测到气缸3失火”；读取发动机失火数据，发现气缸3的失火次数在不断增加，说明气缸3工作不良。

进一步与车主沟通得知，该车在其他维修厂已更换过气缸3的火花塞、点火线圈及喷油器等。脱开喷油器导线连接器，用pico示波器依次测量起动时气缸3和气缸1的压力波形（图1和图2），对比可知，气缸3的压力（12.72 bar，1 bar=100 kPa）略低于气缸1的压力（13.08 bar），气缸3进气行程产生了明显的真空，而气缸1进气行程没有产生真空。测量起动时气缸1的压力（判缸信号）和进气脉动波形（图3），分析可知，在气缸3进气行程时，进气歧管中产生的真空比其他气缸低，加之此时气缸3内产生了异常的真空，即进气行程时，气缸3内的压力偏低，进气歧管内的压力偏高，由此推断气缸3的进气道堵塞或进气门开度不够。

图1 起动时气缸3的压力波形（截屏）

图2 起动时气缸1的压力波形（截屏）

图3 起动时气缸1的压力和进气脉动波形（截屏）

转动曲轴，同时用内窥镜观察气缸3进气门的开闭情况，发现一个进气门开闭正常，另一个进气门始终处于关闭状态。拆下气门室盖检查，发现气缸3的一个进气门摇臂掉落（图4）。检查掉落的进气门摇臂，未见异常磨损。该摇臂为什么会掉落呢？进一步与车主交流得知，2020年夏天大修过发动机，怀疑当时维修人员没有安装好该摇臂，不过由于当时的气温较高，车辆没有表现出明显的故障现象，也就没有在意。

图4 进气门摇臂掉落

故障排除 重新安装掉落的进气门摇臂，第2天早上试车，发动机抖动现象消失，故障排除。

故障总结 为什么第2次起动发动机时故障现象就会消失？第1次起动与第2次起动有什么区别？经过测量发现，第1次起动后一个工作循环气缸3喷油2次（图5），而第2次起动后一个工作循环气缸3喷油1次（图6），单次喷油脉宽一致，均约为2 ms。由此推断，气缸3的一个进气门无法打开，使气缸3进气量不足，第1次起动后气缸3喷油2次，混合气过浓，以致气缸3偶尔失火。

图5 第1次起动后气缸3的点火和喷油波形（截屏）

图6 第2次起动后气缸3的点火和喷油波形（截屏）