奧迪A4L發動機缺火

◆文/湖南 李子洋

奧迪A4L發動機缺火

◆文/湖南 李子洋

故障現象

一輛奧迪A4L 2.0L-TFSI轎車，行駛里程60,000km。發動機怠速運轉不平穩，且某個汽缸有缺火現象。

故障診斷與排除

接車后，使用奧迪專用診斷儀對發動機電控單元進行檢測，發現單元內部存儲了3號汽缸缺火的故障碼，與發動機怠速運轉時出現的故障征兆一致。維修人員根據發動機電控單元產生的故障碼，分析可能的故障原因有以下幾點。

1.發動機3號汽缸點火系統故障(點火線圈電源或接地不良、點火線圈、火花塞等)；

2.燃料供給系統的噴油嘴故障(噴油嘴堵塞引起混合汽稀薄、噴油嘴漏油引起混合汽過濃、噴油嘴故障等)；

3.機械故障(發動機進氣門關閉不嚴、發動機排氣門關閉不嚴、活塞與汽缸壁之間的間隙過大等引起的汽缸內壓力不足等)。

維修人員根據上述可能的故障原因，首先檢測了發動機點火系統的點火線圈和火花塞，沒有發現故障。為了防止點火線圈存在內部故障，更換了新的點火線圈，但故障依舊存在。

接下來，維修人員使用汽缸壓力表測量發動機3號汽缸的壓力值為11bar(1bar=105Pa)，符合技術要求(正常壓力為10～13bar)。

再次使用專用診斷儀查看3號汽缸噴油嘴的數據流，發現3號汽缸與其他汽缸的噴油脈寬有差異，其他汽缸怠速工況的噴油脈寬為1.2ms，而3號汽缸的噴油脈寬為1.0ms。至此，維修人員判斷發動機缺火的故障原因是噴油嘴故障，但更換新的噴嘴后，故障仍然沒有被排除，發動機怠速狀態還是存在缺火現象，一時斷了故障診斷的線索。

最后，維修人員把所有替換下來的零部件重新復位。啟動車輛時，發現在發動機缺火故障發生的短暫時間內，3號汽缸蓋頂部伴隨有輕微的“噠噠”異響聲。難道是發動機配氣機構存在故障？

奧迪A4L發動機配氣機構的氣門傳動機構與傳統發動機不同。為了在急加速時增加汽缸內新鮮空氣的充氣量，奧迪A4L發動機的排氣凸輪軸采用了類似本田的氣門可變升程技術。在發動機急加速工況時，發動機的排氣氣壓升高，以減少廢棄渦輪增壓器的響應時間。另外，為了降低機械噪音，氣門傳動機構還采用了無氣門間隙的液壓挺柱和滾柱式搖臂。

根據奧迪發動機配氣機構的結構特征可以發現：如果發動機排氣門的液壓挺柱內部存在泄壓問題或搖臂傳力軸承軸向間隙過大，都將導致發動機汽缸的廢氣無法完全排出，汽缸廢氣殘余量的增加就會引起火焰溫度低，燃燒產生的膨脹壓力減小，進而導致發動機缺火。

為了驗證上述分析，維修人員把3號汽缸氣門傳動裝置上的液壓挺柱和搖臂拆除后，檢測發現液壓挺柱符合技術要求，但搖臂滾柱軸承的軸向間隙過大。更換3號汽缸排氣門的滾柱式搖臂，故障排除。

維修小結

發動機缺火故障，按照常規的判斷無非是點火系統故障、燃料供給系統故障及發動機壓縮壓力不足等。通過此案例，我們不難發現：氣門傳動機構故障引起汽缸內廢氣殘余量過多也會導致發動機缺火。

專家點評 —— 高惠民

本故障案例處理中，維修人員對發動機單缸失火的原因從點火系統、燃油供應系統和發動機機械結構方面進行了分析，算比較全面。故障檢查從容易到復雜，最終將故障排除。但是作者在案例的撰寫方面還存在著以下幾個問題。①故障車型的信息不夠完整，如車型代碼、車輛年款、發動機型號等，這些信息可以使讀者進一步考證與故障車輛有關的技術信息。②汽缸失火故障碼的信息沒有作詳細介紹，如故障碼號、發動機ECU檢測到故障碼的條件以及故障發生時的發動機運行工況(包括發動機轉速、負荷、工作溫度等)，這些信息是分析判斷故障原因和故障排除的重要依據。③既然文章中提到了奧迪2.0L-TFSI發動機氣門升程系統(AVS)，就有必要對該系統作簡單的介紹，不能以“類似本田的氣門可變升程技術”而帶過，因為讀者希望能在一篇文章內看到與故障有關系統的工作原理。筆者在此作一下補充：奧迪2.0L-TFSI發動機上氣門升程系統不是用在進氣側，而是用在排氣側。發動機轉速較低時，使用的是小的凸輪外形部分，氣門升程小。在發動機轉速較高時，會切換到大的凸輪形狀部分，氣門升程大。如圖1所示，每個汽缸上兩種形狀凸輪的切換過程由兩個電磁執行元件來完成。一個執行元件負責從氣門小升程切換到大升程，另一個執行元件負責從氣門大升程切換回小升程。如果執行元件被發動機控制單元激活，那么金屬銷就會伸出并插入到凸輪件的滑槽內，完成氣門升程切換。在完成凸輪件切換后，依靠執行元件內的永久磁鐵將金屬銷推回，并且在金屬銷推回時，電磁鐵的勵磁線圈中感應出一個電壓。這個電壓信號由發動機控制單元接收，作為凸輪件切換成功的反饋信號。

小的凸輪外形部分會使得排氣門打開的時刻點滯后。這樣就可以有效地防止氣門重疊時廢氣的回流，配合進氣提前，有效地掃除汽缸內殘余氣體含量。這種改進不但明顯提高了發動機的響應特性，也明顯提高了發動機低速時的輸出扭矩。