故障現象
CAWAエンジンを搭載した2012年のフォルクスワーゲンティグアン車の累積走行距離は約140,000 kmです。アイドリングジッター、走行中の弱い加速、エンジン異常ランプの異常点灯などにより、他の修理工場で修理を行い、保守員が故障検知器を使ってシリンダー4の失火の故障情報を検知し、自動車を判定した。故障は単気筒失火故障でした。このため、点火コイルを交換し、シリンダー4のスパークプラグとインジェクターを交換しましたが、故障は残りました。保守担当者は、シリンダー4のシリンダー圧力を約9 bar（1 bar = 100 kPa）、これは他のシリンダーのシリンダー圧力よりも約1 bar低いですが、それでも正常範囲内です。診断のこの時点では、保守スタッフは診断のアイデアを持っていなかったため、著者にテクニカルサポートを依頼しました。
トラブルシューティング
急いで実験を行ったところ、エンジンがアイドリングしているときは、車に乗っているときの車両の微振動を感じることができました。エンジンに手をかざすと少し揺れが感じられましたが、ある気筒の完全失火による揺れほどはっきりしていませんでした。フォルトディテクターを使用して、エンジンデータストリーム内のエンジンの失火データ（図1）を読み取ると、シリンダー4の失火の数（1000回転あたりの失火の数を記録）が0になることもあれば、継続的に上昇することもあります。エキゾーストパイプのテールスロートに手を当てると、排気が均一で連続的ではなく、エンジンが揺れるにつれて次々と噴出しているように感じます。以上の現象を総合的に分析すると、気筒4の作動力が低下していると予備判定されている。
エンジンの通常運転の4つの主要な要素は、良好なシリンダー圧縮、十分な点火エネルギー、適切な空燃比、正しい点火タイミングと燃料噴射タイミングです。車は単気筒失火故障のため、「正しい点火時期と燃料噴射時期」に問題が発生する可能性が低く、インジェクターを交換済みであり、「適正空燃比」に問題が発生しにくい。そこで、まずは「十分な点火エネルギー」と「筒内圧縮性」の2つの要素を確認することにしました。
この車は独立した点火コイルを使用しています。測定する最も簡単な方法は、COP（コイルオンプラグ、点火コイルはスパークプラグに配置される）プローブを使用することです。電磁誘導の原理を使用して、分解せずに点火コイルの2次点火波形を測定します。COPプローブ（図2）を接続すると、シリンダー4のイグニッションコイルの測定された2次点火波形が図3に示されます。図3の2つのスケール間の範囲は燃焼時間を表しており、88msにすぎず、1ミリ秒未満です。他の気筒の燃焼時間に比べて2msに近く、4気筒の点火コイルの絶縁性能が低下しており、高電圧漏洩後の点火エネルギーが不足しており、燃焼時間が短くなっていると考えられます。
シリンダー1とシリンダー4の点火コイルを調整した後、異常な点火波形がシリンダー1に転送され、シリンダー4の点火コイルが実際に誤動作していることが示されます。イグニッションコイルを交換した後、イグニッション波形は正常に戻りましたが、シリンダー4にはまだ失火がありました。不具合は解消されておらず、さらに検査が必要です。
シリンダー圧力計の接続配管に一方向弁があることを考慮して、測定値はシリンダーの機械的状態を正確に反映できない累積シリンダー圧力であるため、著者はピコオシロスコープの圧力センサー（WPS500）を使用して各シリンダーの圧力を再測定することにしました。
まず、始動時のシリンダー圧力（つまり、スターターがエンジンを作動させるときのシリンダー圧力）を測定し、インテークマニホールドの下のインジェクターワイヤーコネクターを外し、4つのシリンダーの点火プラグを取り外し、圧力センサーを接続します（図4）。 、シリンダー1〜シリンダー4のシリンダー圧力を順番に測定します（図5）。具体的な測定結果を表1に示します。表1から、シリンダー4の圧縮ストロークの圧力は他のシリンダーよりも約1.5 bar低く、作業ストローク終了時の真空は他のシリンダーよりも約100 mbar高いことがわかります（1 mbar = 100 Pa）。
シリンダー4の圧力波形を拡大します（図6）。図6の波のピークは圧縮上死点に対応します。2つの圧縮上死点間のクランク角度は720°です。角度定規を使用して、それぞれを4つの部分に分割します。エンジンの4ストロークに対応。
作業ストロークの終わりは、最低圧力（約-430 mbar）に対応し、赤い矢印で示される上昇勾配と緑の矢印で示される下降勾配は非対称です（下降勾配は急勾配です）。シリンダーがしっかりと密閉されていないため、圧縮ストローク中に漏れが発生している可能性があります。作業ストローク中に空気圧が加速および低下します。
障害をさらに分析するために、著者はエンジンがアイドリングしているときにシリンダー4のシリンダー圧力を測定しました（図7）。これにより、バルブの開閉角度を確認できます。図7から、排気バルブが開いたときのクランク角度（赤い矢印で示されている）は、作業ストロークの下死点の前に約33°であり、吸気バルブが閉じたときのクランク角度（緑の矢印で示されている）は、吸気に関するものであることがわかりますストロークの下死点後60°。シリンダー1のシリンダー圧力を測定して比較すると、シリンダー1の排気バルブの開放時間と吸気バルブの閉鎖時間がシリンダー4のそれと同じであることがわかります。シリンダー1は正常に動作しているため、シリンダー4のカム、油圧タペット、およびロッカーバルブ伝送グループのコンポーネントは適切に機能しています。圧力センサーをオイルディップスティックパイプに接続し、エンジンのアイドリング時にクランクケースの脈動圧力を測定します（図8）。クランクケースの脈動圧力は均一であることがわかり、ピストンと各シリンダーのシリンダー壁との間に明らかな摩耗がないことを示しています。
上記の測定結果を包括的に分析すると、次の結論が得られます。
（1）シリンダ4のシリンダ圧力が低すぎて、ストローク末期の真空度が高すぎるため、シリンダ4のシール不良が考えられます。
（2）バルブの開閉角度は正常で、バルブ駆動ユニットが正常に動作していることを示しています。
（3）クランクケースの脈動圧力は正常であり、ピストンと各シリンダーのシリンダー壁の間の良好なシールを示しています。
これまでのところ、シリンダー4の吸気バルブまたは排気バルブがしっかりと閉じておらず、わずかな漏れがあると考えられます。これには、点火プラグの穴からシリンダーを膨らませるシリンダー空気漏れ測定器（図9）が必要であり、圧力計1と圧力計2の差と空気漏れ音の位置から空気漏れを判断できます。吸気弁漏れなどの漏れ箇所が判別でき、スロットルでインテークマニホールドの漏れ音が聞こえます。
シリンダーエアリーク測定器の具体的な使用方法は以下の通りです。
（1）測定するシリンダピストンを圧縮上死点に向けます。
（2）アダプターホースの一端をスパークプラグ取付穴にねじ込み、ホースの他端をシリンダー空気漏れ測定器に接続します。
（3）空気源を接続し、圧力計1が適切な入力圧力（最大7 bar）を示すまで圧力調整弁を回します。
（4）圧力計1と圧力計2の差を観察し、空気漏れを計算します。たとえば、圧力計1の読み取り値が100 psi（1 pis = 6.895 kPa）で、圧力計2の読み取り値が90 psiである場合、空気漏れは10です。 ％。通常、10％以内の空気漏れは正常と見なされます。
（5）漏斗を使用して（増幅して明瞭に聞くために）、さまざまな位置での空気漏れの音を聞いて、空気漏れポイントを分析します。
測定を繰り返した結果、シリンダ４が充電されると、シリンダ３の点火プラグ孔から空気が漏れ、すなわち、シリンダ４とシリンダ３とが吹き抜けることがわかる。どうしてこれなの？シリンダ4のピストンが圧縮上死点にあるとき、シリンダ1〜4のピストンとバルブの状態を図10に示します。このとき、シリンダ3のピストンは仕事の下死点にあり、排気バルブは開いた状態です（排気バルブ）。事前に開く）。シリンダー4の排気バルブがしっかりと閉じていない場合、ガスはシリンダー3の開いた排気バルブを通ってシリンダーに入ることができます。ボンベ3のスパークプラグを取り付け、ボンベ3からのガス漏れを防ぎ、フロント酸素センサーを外します。フロント酸素センサーの取り付け穴から空気漏れ音がはっきりと聞こえ、シリンダー4の排気バルブがしっかり閉まっていないことがわかります。 。
エンジンを分解したところ、シリンダー4の排気弁シートリングに黒い箇所が2箇所あることがわかり（図11）、閉じた後に排気弁が黒ずんだ位置に接触しなかったことが推察されます。シリンダー4の排気バルブを他のシリンダーに取り付け、しっかりと閉じることができることを確認します。通常の排気バルブをシリンダー4に取り付けますが、しっかりと閉じません。これは、障害点がシリンダー4の排気バルブシートリングであることを示しています。シリンダー4の排気バルブシートリングが不均一に摩耗するのはなぜですか？さらなる検査により、対応するバルブガイドのギャップが大きすぎることがわかりました。
トラブルシューティング
シリンダーヘッドアッセンブリーとシリンダー4のイグニッションコイルを交換した後、エンジンは正常に戻り、誤動作はなくなりました。
障害の概要
（1）シリンダー4のピストンが圧縮上死点にあり、シリンダー1のピストンが排気上死点にあるとき、このときシリンダー1の排気バルブも開いているので、なぜシリンダー1に空気漏れの音が聞こえないのですか？ ？これは、排気分岐管の構造レイアウトに関係していると考えており、3気筒の点火プラグを取り付け、排気管を三元触媒から完全に遮断すると、1気筒で空気漏れ音が聞こえるはずです。
（2）点火コイルの二次点火波形の意味を図12に示します。
（3）タイミングのずれなど、シリンダー圧力が低い理由は数多くあります。カムピーチチップの摩耗、ゆるいロッカーローラーベアリングなどのバルブトレインのバルブトレインの障害により、不十分な吸気とシリンダーシーリングが発生します。悪い、リンク曲がり等。シリンダー圧力ゲージによって測定された累積シリンダー圧力は低く、これはエンジンの機械部品が故障している可能性があることを示すだけであり、シリンダーが適切にシールされていないことを示しません。
