利用數據診斷汽車故障

現在有些維修人員仍然是靠經驗來判斷故障的，但在汽車技術飛速發展的今天，這種方式往往會造成一些誤判，使維修工作走彎路。當然維修經驗在汽車維修過程中的重要作用不可否認，只是光靠經驗還不夠。維修人員要在掌握系統工作原理的基礎上，利用數據分析方法，結合維修經驗找到解決問題的關鍵點。這樣做不僅能夠得到事半功倍的效果，而且還能有效地避免走彎路所帶來的損失。下面的故障案例是筆者在數據分析方面的實際體驗。

故障現象：一輛2010年產尚酷1.4TSI轎車，搭載0AM 7擋手自一體干式直接換擋變速器，行駛里程4萬km。用戶反映該車在某一特定的行駛狀態下，常會出現嚴重的抖動現象。在此之前，已更換過液壓電子集成式變速器控制單元及雙離合器總成，但問題并未解決。

檢查分析：維修人員接車后路試。故障的規律是，在車速為30～50km／h，發動機轉速為1700r／min時，如果欲使車輛適度地加速，立刻會感到從發動機艙內傳來一陣劇烈的抖動。用故障診斷儀檢測，發動機及變速器控制單元中無任何故障碼。

就試車的感受而言，故障現象很像是手動擋車型離合器抖動的故障表現。根據直接換擋變速器的特點，其動力的傳遞離不開雙離合器總成(圖1)。而如果離合器壓盤與離合器片之間的接合不平順，勢必像手動擋車型一樣，在離合器接合的過渡階段使車輛產生抖動。該車的雙離合器總成采用的是干式離合器，而干式離合器抖動的原因主要有2個：一是離合器摩擦片與壓盤之間的摩擦系數不均勻，在一定的接合壓力下，其摩擦力是跳動的；另一個是離合器的接合壓力不穩定，如果接合壓力不是平滑過渡而是跳動的，那么也會導致動力傳遞的抖動。離合器接合壓力是由液壓控制單元控制的(圖2)，如果控制油壓不穩定，很可能會影響離合器的接合壓力。

通過以上的分析，問題再次指向了雙離合器總成和變速器控制單元。那么，是上次更換的零件仍然存在問題嗎?這種可能性不能排除。除了再次更換這些零件外，是否還有其他手段能夠排除零件存在問題的可能性呢?經過慎重考慮后，維修人員放棄了再次更換零件的想法，決定先從數據上找出答案。

離合器的抖動，從本質上講是其主動輪與被動輪之間轉速傳遞關系的不規則性。如果車輛抖動的確是由離合器接合抖動所產生的，這必然會反從變速器的輸入軸轉速和輸出軸轉速中反映出來。出于這樣的考慮，維修人員連接故障診斷儀路試。

由路試確認，故障是出現在2擋行駛狀態下。回放故障出現時的數據流(圖3)，將試車過程與數據進行對比，故障出現在1擋升2擋后，第一次松開加速踏板前。且故障出現的時段更靠近第一次松開加速踏板的時刻。由圖可見，在故障出現的時段內，變速器的輸出軸和輸入軸轉速的變化都是很平滑的，其實際轉速與目標轉速也完全重疊，而且故障也并非出現在變速器的換擋過程中。這樣看來，故障與雙離合器的接合過程毫無關系，由此可以排除雙離合器總成及變速器控制單元存在問題的可能性了。那么，試車時感到的劇烈抖動又是從何而來呢?

雖然變速器的輸入及輸出軸轉速沒有跳動，但這并不能否定其加速度存在脈動。如果變速器輸入扭矩所產生的加速度是脈動的，就必然會帶來沖擊振動的感覺。但這種沖擊會被車輛的慣性所平滑，因此單從傳動部分是看不出轉速波動的。由此推斷，作為傳動裝置的變速器，在故障出現時承受著某種扭矩沖擊。直接換擋變速器與發動機曲軸是剛性連接的，這樣推導下來，變速器受到的扭矩沖擊應該是來自發動機。

再次連接故障診斷儀試車，這次將觀察的重點放在了發動機上。回放數據(圖4)，在故障出現時，發動機的轉速、進氣壓力、噴油脈寬、節氣門開度和點火提前角都沒有明顯的變化，而明顯升高的是負荷率和失火強度。當失火強度增加時，發動機實際輸出的扭矩與當時的進氣量所對應的正常扭矩相比是偏低的，這自然會使其功率儲備降低，負荷率升高。在負荷率過高的情況下，如果失火強度過高發動機的抖動是難以避免的。由此可見，是由于發動機出現異常失火，導致了其輸出扭矩的脈動。

考慮到該車的發動機采用了缸內直噴技術，其噴油器的噴孔極小，容易出現堵塞，很可能是造成失火的原因。拆卸噴油器清洗后試車，再次觀察發動機的數據流(圖5)。這時發現失火強度增加的時段出現在節氣門關閉后，這應該是發動機斷油后所產生的，可以視為主動失火，目的是產生發動機制動效果，屬于正常現象。將清洗噴油器前后的數據進行對比，清洗前失火強度的上升階段是出現在節氣門開度加大的瞬間，而清洗后失火是出現在節氣門關閉后。清洗噴油器后，失火的情況改變了，顯然問題是出在了噴油器上。

那么為什么故障總是出現在變速器處于2擋，發動機低轉速的情況下呢?分析原因，這是由于當發動機在低轉速運行時，因空氣氣流慣性的存在，其充氣效率突然增加的潛力不大。當車輛需要加速時，發動機承受的負載突然加大。如果這時節氣門開度不大，發動機的充氣受到限制，負荷率會急劇增加。在這種情況下，混合氣過稀所導致的發動機燃燒不良問題便會以扭矩輸出不穩定的形式表現出來，于是便出現了曲軸的沖擊現象。從失火檢測的數據上看，也完全反映出了這種情況。當發動機轉速升高后或節氣門開度足夠大時，其扭矩提升的潛力增大，負荷率降低，加上雙質量飛輪的平滑作用，故障現象便會被掩蓋起來。

故障排除：考慮到該車長期在混合氣過稀和非正常失火狀態下行駛，火花塞的性能會受到一定的影響。因此更換了火花塞。更換火花塞后再進行試車，發現車輛加速性能明顯提升，在各種工況均再也不會出現車輛抖動的現象，故障徹底排除。

回顧總結：對于采用了缸內直噴加直接換擋技術的車輛，由于技術較為新穎，所以維修人員往往會受到以往車輛試車感受的影響，產生一些誤判。在這種情況下，維修工作難免會走彎路。本故障案例在診斷過程中，開始時把關注的重點放在了變速器上，思路遠離了真正的故障點。通過不斷地對試車數據進行分析，逐漸將注意力轉到了發動機上，并最終找到了正確的診斷方向。這看起來是走了很大的彎路，但這與前維修人員錯誤地更換雙離合器總成和液壓電子集成式變速器控制單元相比，兩者之間的維修風險卻不可同日而語。

不難看出，汽車維修技術的發展趨勢是分析加經驗，所以要注重對系統原理的掌握，及數據分析能力的培養。在汽車故障診斷中，采用數據分析的方法，即使走了彎路，也不會造成過大的損失。有時維修人員在數據分析層面中所走的彎路，反而成了加深對系統工作原理理解的催化劑，因此這種“走彎路”不失為一種學習掌握現代汽車技術的有效方法。通過這樣的一次曲折經歷，下次遇到同類型的故障時，就會得心應手。