Auteur: Xin Bao Auto Service Co., Ltd. de tout nouvel HE
Phénomène d'échec
Une Volkswagen Phaeton 2012 est équipée d'un moteur V8 de 4,2 L (utilisant la technologie «5 soupapes», c'est-à-dire que chaque cylindre a 2 soupapes d'échappement et 3 soupapes d'admission), et a un kilométrage cumulé d'environ 310 000 km. Le propriétaire est venu à l'usine pour signaler l'échec de gigue de ralenti du moteur. Le technicien de maintenance utilise un détecteur de défaut pour détecter qu'il n'y a pas de code de défaut stocké dans l'unité de commande du moteur; lire les données de ratés d'allumage du moteur et trouver que le cylindre 7 a des ratés sporadiques; régler la bougie d'allumage, la bobine d'allumage et l'injecteur du cylindre 7 avec d'autres cylindres, et le défaut d'allumage ne transfère pas ; Utilisez le manomètre de la bouteille pour mesurer la pression de la bouteille. La pression de la bouteille 7 est d'environ 8 bar (1 bar = 100 kPa) et la pression de la bouteille des autres bouteilles est d'environ 10 bar. Le technicien de maintenance soupçonnait qu'il y avait une défaillance mécanique dans le cylindre 7, mais n'a pas pu déterminer avec précision le point de défaillance. Le plan de maintenance pour le démontage du moteur n'a pas pu convaincre le client, il a donc demandé à l'auteur une assistance technique.
Dépannage
Après avoir reçu la voiture, testez-la avec un détecteur de défaut, et il n'y a en effet aucun code de défaut stocké dans l'unité de commande du moteur; en lisant les données de raté d'allumage du moteur au ralenti, on constate que les données de raté d'allumage du cylindre 7 augmentent, ce qui détermine que le cylindre 7 ne fonctionne pas correctement. En raison du clapet anti-retour intégré dans la canalisation du manomètre du cylindre, la valeur affichée est la pression cumulée du cylindre de plusieurs courses de compression, il est donc impossible de déterminer avec précision la défaillance mécanique du moteur, de sorte que l'auteur a décidé d'utiliser un pico oscilloscope et un capteur de pression WPS500 pour mesurer le cylindre 7 La pression du cylindre est détectée dynamiquement.
1, la bougie d'allumage sur le cylindre retirée, l'extrémité comprimée du tube est vissée dans le trou de montage de la bougie d'allumage et l'autre extrémité connectée au capteur de pression WPS500; WPS500 un capteur de pression pour convertir les signaux de pression en signaux électriques transmis au pico de l'oscilloscope; pico oscilloscope Le câble USB est connecté à l'ordinateur portable, et enfin la forme d'onde de pression du cylindre est affichée sur l'écran de l'ordinateur . Remarque: la bougie d'allumage du cylindre testé étant retirée, le cylindre testé ne peut pas effectuer de travail. Pour éviter tout malentendu, la course de travail peut être appelée course de déclenchement.
Mesurez d'abord la pression des cylindres au démarrage, débranchez tous les connecteurs de fils des injecteurs et démarrez le moteur. À ce stade, tous les cylindres ne fonctionneront pas et le vilebrequin est mis en rotation par le démarreur. L'analyse de la forme d'onde de pression du cylindre du cylindre 7 au moment du démarrage (figure 2) permet de trouver les trois anomalies suivantes.
(1) La pression maximale du cylindre au point mort haut de compression est de 7,8 bar, ce qui devrait normalement être d'environ 12 bar.
(2) La courbe ascendante de la course de compression et la courbe descendante de la course de libération sont asymétriques et la "pente" descendante est plus raide, indiquant que la pression du cylindre dans la course de libération diminue rapidement.
(3) Une courroie de vide de -600 mbar (1 mbar = 0,1 kPa) apparaît à la fin de la course de déclenchement, qui devrait normalement être d'environ -300 mbar.
Comme le montre la figure 3, pendant la course de compression et la course de libération du cylindre, les soupapes d'admission et d'échappement sont théoriquement fermées. La chambre de combustion est un espace fermé, mais le piston se déplace du point mort bas au point mort haut, puis revient vers le bas. Point d'arrêt. Au début de la course de compression et à la fin de la course de libération, le piston est en position de point mort bas Les pressions de vérin correspondant à ces deux positions sont les mêmes, c'est-à-dire P a = P b. Si la chambre de combustion n'est pas hermétiquement fermée, le piston fuira lors de la compression vers le haut, ce qui entraînera une pression de compression maximale inférieure; lorsque le piston est relâché vers le bas, la pression chutera plus rapidement en raison de la réduction du gaz dans le cylindre, et une formation plus importante se produira à la fin de la course de libération. Vide. Parce que la coopération du segment de piston et de la paroi du cylindre ne peut pas sceller complètement la chambre de combustion, permettant à une petite quantité de gaz de fuir, un certain vide apparaîtra pendant la course de libération, mais si le vide est trop grand, cela signifie que la chambre de combustion n'est pas hermétiquement fermée.
En résumé, on estime que la chambre de combustion du cylindre 7 n'est pas étanche. Puisque les soupapes d'admission et d'échappement sont effectivement ouvertes à l'avance et fermées plus tard, afin d'assurer la rigueur du raisonnement, la forme d'onde de pression du cylindre du cylindre 7 au ralenti est ensuite mesurée (à ce moment, à l'exception du cylindre 7, d'autres cylindres peuvent fonctionner normalement). En analysant la forme d'onde de pression du cylindre au ralenti, nous pouvons voir le temps d'ouverture de la soupape d'échappement et le temps de fermeture de la soupape d'admission. Chaque fois qu'une course est exécutée, le vilebrequin tourne de 180 °, et le piston se déplace d'un point mort à un autre.Par conséquent, lorsque le moteur à quatre temps effectue un cycle, le vilebrequin tourne de 720 °. Le temps d'ouverture et de fermeture de la soupape est représenté par l'angle du vilebrequin avant et après que le piston ait atteint le point mort haut ou le point mort bas. La position indiquée par la flèche rouge sur la Fig.4 est le moment d'ouverture de la soupape d'échappement, qui est l'angle de vilebrequin de 45 ° (180 ° -135 ° = 45 °) avant le point mort bas; la position indiquée par la flèche verte est le moment de fermeture de la soupape d'admission, qui est la butée inférieure Angle de vilebrequin de 60 ° (600 ° -540 ° = 60 °) après la pointe. Ces deux angles sont cohérents avec ceux d'autres cylindres, et on en déduit que les instants d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement du cylindre 7 sont normaux.
Selon le principe de fonctionnement du moteur, lorsque le cylindre est au point mort haut de compression, les soupapes d'admission et d'échappement sont fermées et la chambre de combustion est fermée. À ce moment, de la fumée est injectée dans la chambre de combustion à partir du trou d'installation de la bougie d'allumage. La partie fumante repousse le point de défaut vers l'arrière.
Retirez toutes les bougies d'allumage (pour faciliter la rotation ultérieure du vilebrequin), trouvez un long fil de fer droit et insérez-le dans le trou de montage de la bougie d'allumage du cylindre 7 jusqu'à ce qu'il repose contre la couronne du piston; demandez à un autre technicien de maintenance d'utiliser un outil pour faire tourner le vilebrequin comme fil Lorsque vous vous déplacez vers le haut, cela signifie que le cylindre 7 est dans la course de compression ou la course d'échappement; si le trou de montage de la bougie d'allumage souffle manifestement vers l'extérieur, cela signifie que le cylindre 7 est dans la course de compression. À ce moment, faites lentement tourner le vilebrequin jusqu'à ce que le fil monte au point le plus élevé, afin que vous puissiez trouver Le point mort haut de compression du cylindre 7. Ensuite, utilisez un détecteur de fuite de fumée pour verser de la fumée dans le cylindre 7 à partir du trou de montage de la bougie d'allumage du cylindre 7 et constatez que la fumée sort du trou de montage de la bougie d'allumage du cylindre 6 (figure 5). Pourquoi est-ce? La séquence d'allumage de ce moteur est 1-5-4-8-6-3-7-2. Le cycle d'alimentation du moteur est illustré à la figure 6 (saisissez la séquence d'allumage du moteur dans l'outil de superposition de forme d'onde WOT, et le diagramme schématique du cycle d'alimentation du moteur est automatiquement généré) Montré.
L'analyse de la figure 6 montre que lorsque le cylindre 7 est au point mort haut de compression, le cylindre 6 est dans un état où la course de travail se termine et la course d'échappement est sur le point de commencer. A ce moment, la soupape d'échappement du cylindre 6 est ouverte (la soupape d'échappement est ouverte à l'avance). Si la soupape d'échappement du cylindre 7 n'est pas fermée hermétiquement, la fumée dans le cylindre 7 suivra la séquence «soupape d'échappement du cylindre 7 → tuyau de dérivation d'échappement de la rangée 2 → soupape d'échappement du cylindre 6 → chambre de combustion du cylindre 6». Le trou de montage de la bougie d'allumage émerge. Bien entendu, les soupapes d'échappement du cylindre 8 et du cylindre 4 sont également ouvertes à ce moment, et le cylindre 4 et le cylindre 7 ne sont pas dans la même rangée, de sorte qu'il peut être ignoré. Théoriquement, de la fumée peut également sortir du trou de montage de la bougie d'allumage du cylindre 8, mais en réalité, la fumée prendra des raccourcis.Le cylindre spécifique dont provient la fumée dépend de la structure du collecteur d'échappement. Afin de vérifier davantage la spéculation, lorsque la bougie d'allumage du cylindre 6 est installée, de la fumée se dégage du col de queue du tuyau d'échappement, ce qui montre que la soupape d'échappement du cylindre 7 n'est en effet pas hermétiquement fermée.
Retirez l'ensemble moteur et transmission, retirez la culasse de la rangée de cylindres 2 et effectuez un léger test de fuite sur la soupape du cylindre 7, et il s'avère qu'une soupape d'échappement est clairement transparente (Figure 7), indiquant que la soupape d'échappement et le siège de soupape sont étroitement attachés Relâché. Une inspection plus poussée a révélé que le jeu entre la soupape d'échappement et le guide de soupape était trop grand et que le cône de soupape et le siège de soupape étaient usés de façon inégale lorsque le moteur fonctionnait, ce qui a finalement rendu la soupape d'échappement hermétiquement fermée.
Dépannage
Après avoir remplacé la soupape d'échappement, le guide de soupape et le siège de soupape correspondants, le moteur fonctionnait sans à-coups au ralenti et le dysfonctionnement a été éliminé.
Résumé des défauts
Lors du diagnostic, l'auteur a également utilisé un instrument de mesure des fuites d'air dans les bouteilles pour mesurer les fuites d'air de la bouteille 7 (Figure 8). Lorsque la pression à gauche est de 5,7 bar, la pression à droite est de 1,1 bar et la fuite d'air (fuite d'air = Pression de fuite / pression de remplissage) a atteint 80%. Parce que ce moteur est relativement gros, la salle des machines est presque pleine et de nombreuses pièces sont peu pratiques à enlever (comme le capteur d'oxygène avant). Il est vraiment gênant d'écouter le bruit d'une fuite d'air, donc le détecteur de fuite de fumée est utilisé pour la détection.
