作者：中鑫之宝汽车服务有限公司 任贺新
故障现象
一辆2012款大众辉腾车，搭载4.2 L V8发动机（采用“5气门”技术，即每个气缸均有2个排气门和3个进气门），累计行驶里程约为31万km。车主进厂报修发动机怠速抖动故障。维修技师用故障检测仪检测，发动机控制单元中没有存储故障代码；读取发动机失火数据，发现气缸7偶发失火；将气缸7的火花塞、点火线圈及喷油器与其他气缸对调，失火故障不转移；用气缸压力表测量气缸压力，气缸7的气缸压力约为8 bar（1 bar=100 kPa），其他气缸的气缸压力均在10 bar左右。维修技师怀疑气缸7存在机械故障，但无法准确判断故障点，拆解发动机的维修方案无法使客户信服，于是向笔者请求技术支持。
故障诊断
接车后试车，用故障检测仪检测，发动机控制单元中确实无故障代码存储；读取怠速时的发动机失火数据，发现气缸7的失火数据在不断增加，由此确定气缸7工作不良。由于气缸压力表的管路中内置了单向阀，显示的数值是多个压缩行程的累计气缸压力，因此无法准确判断发动机的机械故障，于是笔者决定使用pico示波器和WPS500压力传感器对气缸7的气缸压力进行动态检测。
如图1所示，拆掉气缸上的火花塞，将压缩管的一端拧入火花塞安装孔，另一端连接至WPS500压力传感器；WPS500压力传感器把气压信号转换成电信号传输给pico示波器；pico示波器通过USB线连接至笔记本电脑，最终在电脑屏幕上显示气缸压力波形。注意：由于被测气缸的火花塞被拆掉了，因此被测气缸无法做功，为避免误会，可将做功行程称为释放行程。
まず、始動時のシリンダー圧力を測定し、インジェクターのワイヤーコネクターをすべて外してエンジンを始動すると、すべてのシリンダーが作動せず、スターターによりクランクシャフトが回転します。始動時のシリンダ7のシリンダ圧力波形（図2）を分析すると、次の3つの異常が見つかります。
（1）圧縮上死点での最大シリンダー圧力は7.8バールで、通常は約12バールでなければなりません。
（2）圧縮行程の上昇曲線と解放行程の下降曲線は非対称であり、下降する「勾配」が急であり、解放行程のシリンダ圧力が急速に低下することを示しています。
（3）-600 mbar（1 mbar = 0.1 kPa）の真空ベルトがリリースストロークの終わりに表示されます。これは通常約-300 mbarであるべきです。
図3に示すように、シリンダーの圧縮行程と解放行程では、吸気バルブと排気バルブは理論的には閉じています。燃焼室は閉じた空間ですが、ピストンは下死点から上死点に移動してから、下に戻ります。ストップポイント。圧縮行程の開始時と解放行程の終わりでは、ピストンは下死点位置にあり、これら2つの位置に対応するシリンダー圧力は同じ、つまりP a = P bです。燃焼室がしっかりと密閉されていない場合、上向きに圧縮するとピストンが漏れ、結果として最大圧縮圧力が低下します。ピストンが下向きに解放されると、シリンダー内のガスの減少により圧力がより速く低下し、解放ストロークの終わりに大きな形成が発生します。真空。ピストンリングとシリンダー壁の協働により、燃焼室を完全に密閉できず、少量のガスが漏れるので、リリースストローク中に一定の真空が発生しますが、真空が大きすぎると、燃焼室が密閉されないことを意味します。
要約すると、シリンダー7の燃焼室は密閉されていないと推定されます。吸気弁と排気弁は実際には事前に開かれ、後で閉じられるため、推論の厳密さを保証するために、次にアイドル回転速度でのシリンダ7のシリンダ圧力波形が測定されます（このとき、シリンダ7を除いて、他のシリンダは正常に動作できます）。アイドル速度でのシリンダー圧力波形を分析すると、排気バルブの開放時間と吸気バルブの閉鎖時間を確認できます。ストロークするたびにクランクシャフトが180°回転し、ピストンが死点から別の死点に移動するため、4サイクルエンジンが1サイクル完了すると、クランクシャフトは720°回転します。バルブの開閉時間は、ピストンが上死点または下死点に到達する前後のクランクシャフト角度で表されます。図4の赤い矢印で示される位置は、下死点前の45°（180°-135°= 45°）のクランク角度である排気バルブの開モーメントです。緑の矢印で示される位置は、下部ストップである吸気バルブの閉モーメントです。ポイント後の60°（600°-540°= 60°）クランクシャフト角度。これら２つの角度は他の気筒の角度と一致しており、気筒７の吸排気弁の開閉タイミングは正常であると推察される。
エンジンの作動原理によれば、シリンダーが圧縮上死点にあるとき、吸気バルブと排気バルブは閉じられ、燃焼室は閉じられます。このとき、煙は点火プラグ取り付け穴から燃焼室に噴射されます。喫煙部分は障害点を後退させます。
すべてのスパークプラグを取り外し（その後のクランクシャフトの回転を容易にするため）、長い真っ直ぐな鉄線を見つけて、ピストンクラウンに当たるまでシリンダー7のスパークプラグ取り付け穴に挿入します。別の保守担当者に工具を使用して、クランクシャフトをワイヤーとして回すよう依頼してください。上方に移動する場合は、シリンダー7が圧縮行程または排気行程にあることを意味します。スパークプラグの取り付け穴が明らかに外側に吹き出ている場合は、シリンダー7が圧縮行程にあることを意味します。このとき、ワイヤーが最高点まで上昇するまで、クランクシャフトをゆっくりと回転させてください。シリンダー7の圧縮上死点。次に、煙漏れ検知器を使用して、シリンダー7の点火プラグ取り付け穴からシリンダー7に煙を注ぎ、シリンダー6の点火プラグ取り付け穴から煙が出ていることを確認します（図5）。どうしてこれなの？このエンジンの点火シーケンスは1-5-4-8-6-3-7-2です。エンジンのパワーサイクルを図6に示します（波形オーバーレイツールWOTにエンジンの点火シーケンスを入力すると、エンジンのパワーサイクルの概略図が自動的に生成されます）。示されています。
図6を分析すると、シリンダ7が圧縮上死点にあるとき、シリンダ6は仕事行程が終了し、排気行程が始まろうとしている状態である。このとき、シリンダ6の排気弁は開かれている（予め排気弁が開かれている）。気筒7の排気弁をしっかり閉めないと、気筒7内の煙は「気筒7の排気弁→バンク2の排気分岐管→気筒6の排気弁→気筒6の燃焼室」の順で流れます。スパークプラグ取り付け穴が現れます。もちろん、この時点では、シリンダー8とシリンダー4の排気バルブも開いており、シリンダー4とシリンダー7は同じ列にないため、無視できます。理論的には、シリンダー8のスパークプラグ取り付け穴から煙が出る可能性もありますが、実際には煙が近道となり、煙が発生する特定のシリンダーは排気マニホールドの構造によって異なります。推測をさらに検証するために、シリンダー6のスパークプラグを取り付けると、排気パイプのテールスロートから煙が出ます。これは、シリンダー7の排気バルブが実際にしっかりと閉じていないことを示しています。
エンジンとトランスミッションアセンブリを取り外し、シリンダーバンク2のシリンダーヘッドを取り外し、シリンダー7のバルブで光漏れテストを実施すると、1つの排気バルブがはっきりと透明であることがわかり（図7）、排気バルブとバルブシートが密着していることがわかります。緩い。さらに調査したところ、排気バルブとバルブガイドの間のクリアランスが大きすぎ、エンジンの作動中にバルブコーンとバルブシートが不均一に摩耗し、最終的に排気バルブが密閉されたことがわかりました。
トラブルシューティング
対応する排気バルブ、バルブガイド、バルブシートを交換したところ、エンジンはアイドル回転数でスムーズに作動し、不具合を解消しました。
障害の概要
診断プロセス中に、筆者はシリンダー7の空気漏れを測定するためにシリンダー空気漏れ測定器も使用しました（図8）。左側の圧力が5.7 bar、右側の圧力が1.1 bar、空気漏れ（空気漏れ） =漏れ圧力/充填圧力）が80％に達しています。このエンジンは比較的大きいため、エンジンルームはほぼ満杯で、取り外しに不便な部分が多くあります（フロントの酸素センサーなど）。空気漏れの音を聞くのは本当に不便なので、煙漏れ検出器を使用して検出します。
