虹科免拆诊断 | 2020款奔驰G350车行驶中急加速时发动机抖动

一辆2020款奔驰G350车，搭载264 920 发动机，累计行驶里程约为2.8万km。车主反映，行驶中急加速超车时发动机抖动，同时发动机故障灯闪烁，发动机加速无力。

接车后反复试车发现，故障只在行驶中急加速时出现，缓慢加速故障不会出现。用故障检测仪检测，有时提示检测到气缸1失火（图1a），有时提示检测到气缸2失火（图1b）。

图1　读得的故障代码

连接虹科Pico示波器进行路试，捕捉到故障时的相关波形如图2所示，可以看到发动机转速升高至2800 r/min左右时开始出现失火现象。

图2　故障出现时的相关波形

放大波形（图3），发现是气缸2一直在失火；清除故障代码后继续路试，发现故障时失火气缸并不固定，所有气缸均有可能出现失火。

图3　放大后的相关波形

测量相对压缩测试波形（图4），起动电流波峰均匀，无异常。

图4　相对压缩测试波形

测量发动机正时波形（图5），与正常车发动机正时波形一致。

图5 发动机正时波形

测量起动时各气缸的气缸压力波形，并利用参考波形功能进行对比观察（图6），波形一致，且气缸压力均约为14 bar（1 bar=100 kPa），正常。

图6 对比起动时各气缸的气缸压力波形

测量怠速时各气缸的气缸压力波形，并利用参考波形功能进行对比观察（图7），波形一致，且气缸压力均为5.8 bar左右，正常。诊断至此，排除发动机正时错误的可能。

图7　对比怠速时各气缸的气缸压力波形

考虑到故障只在发动机大负荷工况下出现，于是测量急加速（快速将加速踏板踩到底）时各气缸的气缸压力波形，发现气缸1的最大气缸压力约为16.5 bar（图8），气缸2的最大气缸压力约为16.3 bar，气缸3的最大气缸压力约为17.9 bar，气缸4的最大气缸压力约为17.5 bar，最大气缸压力均偏低，一般应达到20 bar以上；最大气缸压力差约为1.6 bar，偏大。诊断至此，怀疑发动机内部存在机械故障。

图8　故障车急加速时气缸1的气缸压力波形

测量怠速时的曲轴箱脉动波形（图9），没有异常波动，初步排除活塞、活塞环及气缸壁损坏的可能。

图9 怠速时的曲轴箱脉动波形

测量起动时的进、排气脉动波形（图10），发现排气脉动波动不均匀，怀疑排气门存在轻微泄漏。

图10 故障车起动时的进、排气脉动波形

拆下气缸盖，检查配气机构，发现多个排气门与气门座圈的接触面不均匀；测量排气门导管的间隙（图11），发现多个排气门导管的间隙大于0.8 mm，按照标准需要更换气缸盖。

图11 测量排气门导管的间隙

更换气缸盖后试车，测量起动时的进、排气脉动波形（图12），排气脉动变化均匀，恢复正常。

图12 维修后起动时的进、排气脉动波形

测量急加速时各气缸的气缸压力波形，最大气缸压力均能达到20 bar以上（图13），恢复正常；反复路试，故障未再出现，故障排除。

图13 维修后急加速时气缸1的气缸压力波形

故障总结

急加速失火抖动、加速无力是比较常见的故障现象，存在很多可能的故障原因。

如采用传统方法进行拆检、更换零件试车，耗时耗力耗成本的同时，很有可能导致客户的不满与投诉。

而笔者采取波形诊断的方法，用科学的诊断方法逐个排查可能存在问题的机构，在确定故障所在后准确拆检，有效避免了人工、时间成本的浪费！