卡罗拉急加速抖动故障排除

来自:虹科Pico示波器(陈国飞)
24天前
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2017年改款卡罗拉,排量1.2T,行驶里程48800公里。

故障现象:

车辆不管在什么状态下,只要是平缓加速,都不会有抖动。车辆静止时,急加速时,也不会有抖动。但是车速达40公里/小时以上,急加速时,发动机转速在2500RPM至3000RPM区间时,就会有抖动,且几乎是刚好在2500RPM时就开始抖。该车没有亮故障指示灯,也没有存储任何故障码。
客户说,刚开始时也就是抖了几下,车速上去了,就不抖了。现在抖动的时间持续更久了,油门踩得猛的话,抖动可达3秒左右。如是超车,就比较危险了。

故障现象
故障分析:

首先确认故障,变速器档位在D档时,只要车速达40公里/小时,猛踩油门,发动机转速超2500RPM,就会出现很明显的抖动,持续一会,车速上去了,抖动了就消失了。你的油门踩的越猛烈,抖动也就越厉害。
我的第一反应可能的故障有是:
1, 发动机方面的故障

2, 变速器方面的故障——加速变档时,变速器打滑之类。

为了验证是不是变速器方面的问题,我们挂在M档手动变档,再次试车,结果发现,同样的条件,只有在5、6、7、8档时才会出现抖动,1、2、3、4档不会抖动。于是猜测,如果是档位打滑,应该也只有一个档会打滑。所以我决定先去验证发动机是否有问题。

用虹科Pico汽车示波器连接一条测试线到蓄电池正负极两端,快速判断汽缸是否有存在压力过低的。结果如图1,各汽缸压力虽不是完美的一致,但相差无几。该结果说明汽缸压力没有问题。

用虹科Pico汽车示波器A通道连接点火探头测3缸点火(蓝色),B通道连接WPS500压力传感器放在排气管末端测排气脉冲(红色),结果如图2。怠速时,发动机工作还是比较完美的,虽然各个缸有差异,但差异很小。
上面两步测试都显示发动机没有问题。确认,该车在怠速时,是没有抖动的;在挂着N档时,不管是缓慢踩油门,还是急踩油门,发动机都不会抖。
当然,我们做诊断的都知道,一定要捕捉到有故障时的数据,才能做诊断。在车辆没有故障时,所捕捉到的数据并不能帮你排除故障。
那我们就要接上示波器,在外面跑着测。既然是抖动的故障,我就想知道这个抖动是否有规律的,来自哪些部件。那我就先接上我们的振动异响(NVH)设备,探头放在副驾驶座椅底下的螺栓上,当故障出现时,如图3,E0.5的振动最大。看到这个数据,我就大概知道故障在哪了。
我的车有4个汽缸,E0.5是发动机的0.5阶振动,即曲轴转动1周它振动0.5次(也即曲轴转2周它振动1次)。如果是正常的发动机,曲轴转2圈,各缸各点火1次,这样的发动机工作是很平稳的。但是如果有一个缸没有点火,曲轴转2圈(1个循环),当转到该你点火时刻,你没有点火,此时就会导致一次扰动/振动,也即曲轴转2圈振动1次,这就是E0.5。
这一数据表明,发动机存在一个缸缺火。
检测次级点火信号来确认故障缸。因为这个抖动故障,出现一会就会消失,所以我们一定要用大时基来检测,即尽量让软件界面长时间记录数据,下面的时基我设置为500ms/div,即一个屏幕是5000毫秒,这样我可以确保发生故障时,这个屏幕能捕捉到故障。这也是得益于虹科Pico汽车示波器的250MS缓存。如果示波器的缓存太小,你未必能捕捉到你要的故障数据。
由图4和5可以清晰地看到1缸的ECU指令正常,说明ECU没有问题;有燃烧线,也说明该缸有燃烧,该缸没有问题。我们接下来看3缸的点火信号。由图6可见,ECU正常,但是燃烧线没有,但我们看到它有高高的击穿电压,说明火花塞在跳火之后是没有燃烧的。为什么跳火了,却没有燃烧?我们可以看到它有一个反向电压,是不是击穿电压的能量被这个反向的电压瞬间导走(漏电)而最终导致了没有燃烧线,燃油没有被点着?
诊断到这里,结果其实很清晰了。故障不是在火花塞就是点火线圈,因为故障原因是漏电了。

解决方案:

更换了3缸的点火线圈,故障不再出现。诊断完成,故障排除!

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