检修描述:一辆2020款奔驰G350,搭载264 920发动机,累计行驶里程约为2.8万km。车主反映,行驶中急加速超车时发动机抖动,同时发动机故障灯闪烁,发动机加速无力。
故障检测:接车后反复试车发现,故障只在行驶中急加速时出现,缓慢加速故障不会出现。用故障检测仪检测,有时提示检测到气缸1失火(图1a),有时提示检测到气缸2失火(图1b)。
连接pico示波器进行路试,捕捉到故障时的相关波形如图2所示,可以看到发动机转速升高至2800 r/min左右时开始出现失火现象;放大波形(图3),发现是气缸2一直在失火;清除故障代码后继续路试,发现故障时失火气缸并不固定,所有气缸均有可能出现失火。
测量相对压缩测试波形(图4),起动电流波峰均匀,无异常。
测量发动机正时波形(图5),与正常车发动机正时波形一致;测量起动时各气缸的气缸压力波形,并利用参考波形功能进行对比观察(图6),波形一致,且气缸压力均约为14 bar(1 bar=100 kPa),正常;测量怠速时各气缸的气缸压力波形,并利用参考波形功能进行对比观察(图7),波形一致,且气缸压力均为5.8 bar左右,正常。诊断至此,排除发动机正时错误的可能。
考虑到故障只在发动机大负荷工况下出现,于是测量急加速(快速将加速踏板踩到底)时各气缸的气缸压力波形,发现气缸1的最大气缸压力约为16.5 bar(图8),气缸2的最大气缸压力约为16.3 bar,气缸3的最大气缸压力约为17.9 bar,气缸4的最大气缸压力约为17.5 bar,最大气缸压力均偏低,一般应达到20 bar以上;最大气缸压力差约为1.6 bar,偏大。诊断至此,怀疑发动机内部存在机械故障。
测量怠速时的曲轴箱脉动波形(图9),没有异常波动,初步排除活塞、活塞环及气缸壁损坏的可能。
测量起动时的进、排气脉动波形(图10),发现排气脉动波动不均匀,怀疑排气门存在轻微泄漏。
拆下气缸盖,检查配气机构,发现多个排气门与气门座圈的接触面不均匀;测量排气门导管的间隙(图11),发现多个排气门导管的间隙大于0.8 mm,按照标准需要更换气缸盖。
故障排除:更换气缸盖后试车,测量起动时的进、排气脉动波形(图12),排气脉动变化均匀,恢复正常;测量急加速时各气缸的气缸压力波形,最大气缸压力均能达到20 bar以上(图13),恢复正常;反复路试,故障未再出现,故障排除。