Autor: Xin Bao Auto Service Co., Ltd. de cualquier nuevo HE
Fenómeno de falla
Un Volkswagen Phaeton 2012 está equipado con un motor V8 de 4.2L (que usa tecnología de "5 válvulas", es decir, cada cilindro tiene 2 válvulas de escape y 3 válvulas de admisión) y tiene un kilometraje acumulado de aproximadamente 310,000 km. El propietario vino a la fábrica para informar la falla de la fluctuación del motor al ralentí. El técnico de mantenimiento utiliza un detector de fallas para detectar que no hay un código de falla almacenado en la unidad de control del motor; lea los datos de falla de encendido del motor y encuentre que el cilindro 7 falla esporádicamente; ajuste la bujía, la bobina de encendido y el inyector del cilindro 7 con otros cilindros, y la falla de falla de encendido no se transfiere ; Utilice el manómetro del cilindro para medir la presión del cilindro. La presión del cilindro del cilindro 7 es de aproximadamente 8 bar (1 bar = 100 kPa), y la presión del cilindro de otros cilindros es de aproximadamente 10 bar. El técnico de mantenimiento sospechó que había una falla mecánica en el cilindro 7, pero no pudo determinar con precisión el punto de falla. El plan de mantenimiento para el desmontaje del motor no pudo convencer al cliente, por lo que solicitó al autor soporte técnico.
Solución de problemas
Después de recibir el automóvil, pruébelo con un detector de fallas, y de hecho no hay ningún código de falla almacenado en la unidad de control del motor; al leer los datos de falla de encendido del motor a ralentí, se encuentra que los datos de falla de encendido del cilindro 7 están aumentando, lo que determina que el cilindro 7 no está funcionando correctamente. Debido a la válvula de retención incorporada en la tubería del manómetro del cilindro, el valor mostrado es la presión acumulada del cilindro de múltiples carreras de compresión, por lo que es imposible determinar con precisión la falla mecánica del motor, por lo que el autor decidió usar el pico osciloscopio y el sensor de presión WPS500 para medir el cilindro 7 La presión del cilindro se detecta dinámicamente.
1, se quitó la bujía del cilindro, el extremo comprimido del tubo se atornilla en el orificio de montaje de la bujía y el otro extremo se conecta al sensor de presión WPS500; WPS500 un sensor de presión para convertir señales de presión en señales eléctricas transmitidas al osciloscopio pico; pico osciloscopio El cable USB está conectado a la computadora portátil y, finalmente, la forma de onda de presión del cilindro se muestra en la pantalla de la computadora . Nota: Dado que se quita la bujía del cilindro probado, el cilindro probado no puede realizar el trabajo. Para evitar malentendidos, la carrera de trabajo se puede llamar carrera de liberación.
Primero, mida la presión del cilindro al arrancar, desconecte todos los conectores de cables de los inyectores y arranque el motor. En este momento, todos los cilindros no funcionarán y el cigüeñal es girado por el motor de arranque. Al analizar la forma de onda de presión del cilindro del cilindro 7 en el momento del arranque (Figura 2) se pueden encontrar las siguientes tres anomalías.
(1) La presión máxima del cilindro en el punto muerto superior de compresión es de 7,8 bar, que normalmente debería ser de unos 12 bar.
(2) La curva ascendente de la carrera de compresión y la curva descendente de la carrera de liberación son asimétricas y la "pendiente" descendente es más pronunciada, lo que indica que la presión del cilindro en la carrera de liberación cae rápidamente.
(3) Aparece una correa de vacío de -600 mbar (1 mbar = 0,1 kPa) al final de la carrera de liberación, que normalmente debería ser de unos -300 mbar.
Como se muestra en la Figura 3, durante la carrera de compresión y liberación del cilindro, las válvulas de admisión y escape están teóricamente cerradas. La cámara de combustión es un espacio cerrado, pero el pistón se mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, y luego regresa a la parte inferior. Punto de parada. Al inicio de la carrera de compresión y al final de la carrera de liberación, el pistón se encuentra en la posición del punto muerto inferior, las presiones de los cilindros correspondientes a estas dos posiciones son las mismas, es decir, P a = P b. Si la cámara de combustión no está sellada herméticamente, el pistón tendrá fugas al comprimir hacia arriba, lo que resultará en una presión de compresión máxima más baja; cuando el pistón se suelta hacia abajo, la presión caerá más rápido debido a la reducción de gas en el cilindro y se producirá una formación más grande al final de la carrera de liberación. Vacío. Debido a que la cooperación del anillo del pistón y la pared del cilindro no puede sellar completamente la cámara de combustión, lo que permite que se escape una pequeña cantidad de gas, aparecerá un cierto vacío durante la carrera de liberación, pero si el vacío es demasiado grande, significa que la cámara de combustión no está herméticamente sellada.
En resumen, se estima que la cámara de combustión del cilindro 7 no está herméticamente sellada. Dado que las válvulas de admisión y escape se abren con anticipación y se cierran más tarde, para garantizar el rigor del razonamiento, a continuación se mide la forma de onda de presión del cilindro del cilindro 7 al ralentí (en este momento, a excepción del cilindro 7, otros cilindros pueden funcionar normalmente). Analizando la forma de onda de presión del cilindro a ralentí, podemos ver el tiempo de apertura de la válvula de escape y el tiempo de cierre de la válvula de admisión. Cada vez que se realiza una carrera, el cigüeñal gira 180 ° y el pistón se mueve de un punto muerto a otro, por lo que cuando el motor de cuatro tiempos completa un ciclo, el cigüeñal gira 720 °. El tiempo de apertura y cierre de la válvula está representado por el ángulo del cigüeñal antes y después de que el pistón alcance el punto muerto superior o el punto muerto inferior. La posición indicada por la flecha roja en la Fig.4 es el momento de apertura de la válvula de escape, que es el ángulo del cigüeñal de 45 ° (180 ° -135 ° = 45 °) antes del punto muerto inferior; la posición indicada por la flecha verde es el momento de cierre de la válvula de admisión, que es el tope inferior 60 ° (600 ° -540 ° = 60 °) ángulo del cigüeñal después de la punta. Estos dos ángulos son consistentes con los de otros cilindros, y se infiere que los tiempos de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape del cilindro 7 son normales.
De acuerdo con el principio de funcionamiento del motor, cuando el cilindro está en el punto muerto superior de compresión, las válvulas de admisión y escape están cerradas y la cámara de combustión está cerrada. En este momento, se inyecta humo en la cámara de combustión desde el orificio de instalación de la bujía. La parte humeante empuja el punto de falla hacia atrás.
Retire todas las bujías (para facilitar la rotación posterior del cigüeñal), busque un cable de hierro recto largo e insértelo en el orificio de montaje de la bujía del cilindro 7 hasta que se apoye contra la corona del pistón; pídale a otra persona de mantenimiento que use una herramienta para girar el cigüeñal como cable. Cuando se mueve hacia arriba, significa que el cilindro 7 está en la carrera de compresión o carrera de escape; si el orificio de montaje de la bujía está soplando obviamente hacia afuera, significa que el cilindro 7 está en la carrera de compresión. En este momento, gire lentamente el cigüeñal hasta que el cable se eleve al punto más alto, para que pueda encontrar El punto muerto superior de compresión del cilindro 7. Luego use un detector de fugas de humo para verter humo en el cilindro 7 desde el orificio de montaje de la bujía del cilindro 7 y descubra que el humo sale del orificio de montaje de la bujía del cilindro 6 (Figura 5). ¿Por qué es esto? La secuencia de encendido de este motor es 1-5-4-8-6-3-7-2. El ciclo de encendido del motor se muestra en la Figura 6 (ingrese la secuencia de encendido del motor en la herramienta de superposición de formas de onda WOT, y el diagrama esquemático del ciclo de encendido del motor se genera automáticamente) Mostrado.
El análisis de la Figura 6 muestra que cuando el cilindro 7 está en el punto muerto superior de compresión, el cilindro 6 está en un estado en el que la carrera de trabajo termina y la carrera de escape está a punto de comenzar. En este momento, la válvula de escape del cilindro 6 se abre (la válvula de escape se abre de antemano). Si la válvula de escape del cilindro 7 no está bien cerrada, el humo en el cilindro 7 seguirá la secuencia de "válvula de escape del cilindro 7 → ramal de escape del banco 2 → válvula de escape del cilindro 6 → cámara de combustión del cilindro 6". Emerge el orificio de montaje de la bujía. Por supuesto, las válvulas de escape del cilindro 8 y el cilindro 4 también están abiertas en este momento, y el cilindro 4 y el cilindro 7 no están en la misma fila, por lo que puede ignorarse. En teoría, el humo también puede salir del orificio de montaje de la bujía del cilindro 8, pero en realidad, el humo tomará atajos El cilindro específico del que proviene el humo depende de la estructura del colector de escape. Para verificar aún más la especulación, cuando se instala la bujía del cilindro 6, sale humo de la garganta de la cola del tubo de escape, lo que muestra que la válvula de escape del cilindro 7 no está bien cerrada.
Retire el conjunto del motor y la transmisión, retire la culata del banco de cilindros 2 y realice una prueba de fuga ligera en la válvula del cilindro 7, y se encuentra que una válvula de escape es claramente transparente (Figura 7), lo que indica que la válvula de escape y el asiento de la válvula están estrechamente unidos Flojo. Una inspección adicional encontró que la holgura entre la válvula de escape y la guía de la válvula era demasiado grande, y el cono de la válvula y el asiento de la válvula estaban desgastados de manera desigual cuando el motor estaba funcionando, lo que finalmente hizo que la válvula de escape se sellara herméticamente.
Solución de problemas
Después de reemplazar la válvula de escape, la guía de la válvula y el asiento de la válvula correspondientes, el motor estaba funcionando sin problemas a velocidad de ralentí y se eliminó el mal funcionamiento.
Resumen de fallas
Durante el proceso de diagnóstico, el autor también usó un instrumento de medición de fugas de aire del cilindro para medir la fuga de aire del cilindro 7 (Figura 8). Cuando la presión de la izquierda es de 5,7 bar, la presión de la derecha es de 1,1 bar y la fuga de aire (fuga de aire = Presión de fuga / presión de llenado) ha alcanzado el 80%. Debido a que este motor es relativamente grande, la sala de máquinas está casi llena y muchas partes son incómodas de quitar (como el sensor de oxígeno delantero). Es realmente inconveniente escuchar el sonido de una fuga de aire, por lo que el detector de fuga de humo se usa para la detección.
