2017款豐田卡羅拉1.2T車(chē)急加速時(shí)車(chē)身異常抖動(dòng)

廣州虹科電子科技有限公司 陳國(guó)飛

陳國(guó)飛，就職于廣州虹科電子科技有限公司，具有13年的汽車(chē)售后診斷技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，以及100多次主機(jī)廠技術(shù)交流和授課經(jīng)驗(yàn)，精通示波器診斷和噪音振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。曾多次以其豐富的案例經(jīng)驗(yàn)，幫助解決汽車(chē)診斷的疑難雜癥，受到主機(jī)廠售后部門(mén)和修理廠高度好評(píng)；多次受邀參加英國(guó)舉辦的全球pico汽車(chē)示波器技術(shù)交流活動(dòng)，并分享汽車(chē)診斷知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)：10幾年來(lái)不遺余力地推廣汽車(chē)示波器診斷的先進(jìn)技術(shù)！

故障現(xiàn)象 一輛2017款豐田卡羅拉1.2T車(chē)，搭載9NR發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為4.9萬(wàn)km。車(chē)主反映，行駛中車(chē)速達(dá)到40 km/h時(shí)急加速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高至2 500 r/min～3 000 r/min時(shí)，能夠明顯感到車(chē)身抖動(dòng)，車(chē)速升高后抖動(dòng)現(xiàn)象消失。

故障診斷 接車(chē)后進(jìn)行路試，確認(rèn)車(chē)主所述的故障現(xiàn)象屬實(shí)。原地空加速，故障不會(huì)再現(xiàn)。該車(chē)組合儀表上無(wú)故障燈點(diǎn)亮，用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，無(wú)故障代碼存儲(chǔ)。分析可能的故障原因有：發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良；無(wú)級(jí)變速器（CVT）工作不良。

本著由簡(jiǎn)入繁的診斷原則，決定先使用pico汽車(chē)示波器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況進(jìn)行快速檢查。首先將pico示波器的測(cè)試線連接在蓄電池的正、負(fù)極上，進(jìn)行抗壓測(cè)試（相對(duì)壓縮測(cè)試），結(jié)果如圖1所示，4個(gè)氣缸的氣缸壓力相差不大，由此排除氣缸壓力不足的可能。

圖1 抗壓測(cè)試測(cè)試結(jié)果（截屏）

接著用pico汽車(chē)示波器A通道連接COP點(diǎn)火探頭，并將其貼放在氣缸3的點(diǎn)火線圈上方，用于測(cè)量氣缸3的點(diǎn)火波形；B通道連接壓力傳感器WPS500X，并將其插入排氣管末端，用于測(cè)量排氣脈動(dòng)波形。測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的相關(guān)波形如圖2所示，未見(jiàn)排氣脈動(dòng)有明顯異常，這說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)工作良好。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的點(diǎn)火和排氣脈動(dòng)波形（截屏）

由于故障現(xiàn)象在特定條件下才會(huì)出現(xiàn)，于是決定使用NVH（振動(dòng)及異響）設(shè)備捕捉故障發(fā)生時(shí)的振動(dòng)信號(hào)，以分析振動(dòng)是否有規(guī)律可循。將加速度傳感器放在副駕駛?cè)藗?cè)座椅下方的螺栓上，測(cè)得故障發(fā)生時(shí)的振動(dòng)信號(hào)如圖3所示，可知車(chē)速為56 km/h、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2 668 r/min時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)半階（E0.5）振動(dòng)最大。E0.5振動(dòng)表示曲軸旋轉(zhuǎn)1圈振動(dòng)0.5次，即曲軸旋轉(zhuǎn)2圈振動(dòng)1次。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)存在單缸失火故障，曲軸每轉(zhuǎn)動(dòng)2圈就會(huì)產(chǎn)生1次干擾，正好符合E0.5振動(dòng)，由此推斷車(chē)身異常抖動(dòng)是由某個(gè)氣缸失火引起的。

圖3 故障發(fā)生時(shí)的振動(dòng)信號(hào)（截屏）

單個(gè)氣缸失火的原因主要有：點(diǎn)火系統(tǒng)故障；噴油系統(tǒng)故障；氣缸壓力不足。首先檢查點(diǎn)火系統(tǒng)的工作情況，用pico示波器和COP點(diǎn)火探頭分別捕捉故障發(fā)生時(shí)各個(gè)氣缸的點(diǎn)火波形（圖4），然后進(jìn)行局部放大，觀察單次點(diǎn)火波形的細(xì)節(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生時(shí)氣缸3的點(diǎn)火波形沒(méi)有燃燒線（圖5），說(shuō)明氣缸3的點(diǎn)火高壓側(cè)（點(diǎn)火線圈次級(jí)線圈和火花塞）存在故障。注意：由于故障現(xiàn)象出現(xiàn)一會(huì)兒就會(huì)消失，所以示波器的時(shí)基要設(shè)置較大一些（圖4中的時(shí)基為500 ms/div），盡量讓軟件界面長(zhǎng)時(shí)間記錄數(shù)據(jù)（pico汽車(chē)示波器的存儲(chǔ)深度高達(dá)250 Mpts，能精準(zhǔn)捕捉故障發(fā)生時(shí)的數(shù)據(jù)）。

圖4 較大時(shí)基下捕捉的點(diǎn)火波形（截屏）

圖5 氣缸3的點(diǎn)火波形（截屏）

拆檢氣缸3的火花塞，未見(jiàn)異常，推斷氣缸3的點(diǎn)火線圈損壞（漏電的可能性較大），在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)工作不良，導(dǎo)致氣缸3失火。

故障排除 更換氣缸3的點(diǎn)火線圈后反復(fù)路試，急加速時(shí)故障未再出現(xiàn)，故障排除。