杭州捷盛行汽車服務(wù)有限公司樂 翔

一輛2007款法拉利599 GTB車，搭載6.0 L V12自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)（圖1），累計(jì)行駛里程約為6萬km。該車因發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮進(jìn)廠檢修。

圖1發(fā)動(dòng)機(jī)的布置

故障現(xiàn)象

故障診斷

故障排除

接車后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速輕微抖動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈長(zhǎng)亮。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（NCM）中存儲(chǔ)有故障代碼“P0300 多缸失火”“P0309 氣缸9失火”“P0307 氣缸7失火”，初步判斷發(fā)動(dòng)機(jī)存在失火故障。

考慮到該車使用年數(shù)較長(zhǎng)，決定先使用虹科Pico汽車示波器進(jìn)行相對(duì)壓縮測(cè)試，以快速判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的基本機(jī)械狀態(tài)。相對(duì)壓縮測(cè)試的波形如圖2所示，可見起動(dòng)電流變化不均勻；使用角度標(biāo)尺，結(jié)合點(diǎn)火順序（1 - 12 - 5 - 8 - 3 - 10 - 6 - 7 - 2 - 11 - 4 - 9）進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)左側(cè)氣缸列（左側(cè)氣缸列從前往后為氣缸12~氣缸7；右側(cè)氣缸列從前往后為氣缸1~氣缸6）在壓縮上止點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的電流峰值偏低，由此懷疑左側(cè)氣缸列的氣缸壓力不足。

圖2故障車相對(duì)壓縮測(cè)試波形

分別測(cè)量?jī)闪袣飧椎?strong>發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖3、圖4），對(duì)比可知，兩列進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)基本一致，兩列排氣凸輪軸正時(shí)偏差約半個(gè)曲軸位置傳感器靶輪齒（約3°曲軸轉(zhuǎn)角）。由于沒有正常發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形做對(duì)比，無法判斷實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)偏差有多大。

圖3故障車左側(cè)氣缸列的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形

圖4故障車右側(cè)氣缸列的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形

分別測(cè)量?jī)闪袣飧椎?strong>起動(dòng)氣缸壓力波形（圖5、圖6），對(duì)比可知，所有氣缸壓力波形的壓縮沖程側(cè)和做功行程側(cè)基本對(duì)稱，說明氣缸均不存在異常泄漏；左側(cè)氣缸列的氣缸壓力均在5.9 bar（1 bar=100 kPa）左右，右側(cè)氣缸列的氣缸壓力均在6.2 bar左右，左側(cè)氣缸列的氣缸壓力比右側(cè)氣缸列的氣缸壓力要低，這與相對(duì)壓縮測(cè)試的結(jié)果一致。另外，該款發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為11.2:1，根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)估算，起動(dòng)氣缸壓力應(yīng)在10 bar左右，于是決定先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械正時(shí)。

圖5左側(cè)氣缸列的起動(dòng)氣缸壓力波形

圖6右側(cè)氣缸列的起動(dòng)氣缸壓力波形

根據(jù)維修手冊(cè)用2個(gè)千分表（一個(gè)用于測(cè)量活塞位置，另一個(gè)用于測(cè)量氣門升程）檢查進(jìn)氣、排氣凸輪軸正時(shí)參數(shù)（圖7）。首先將一個(gè)千分表安裝在氣缸1的火花塞安裝孔上，另一個(gè)千分表安裝在氣缸1任一進(jìn)氣門挺柱的頂面；轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，找到氣缸1的排氣上止點(diǎn)（TDC），使2個(gè)千分表歸零，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞下移4.72 mm（對(duì)應(yīng)TDC后26°曲軸轉(zhuǎn)角），此時(shí)觀察對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門升程，為0.49 mm，偏小（正常為0.50 mm~0.70 mm）。再次找到氣缸1的排氣TDC，將其中一個(gè)千分表安裝在氣缸1任一排氣門挺柱的頂面；逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞下移5 mm，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞上移4.25 mm，以達(dá)到總共0.75 mm的移動(dòng)量（對(duì)應(yīng)TDC前10°曲軸轉(zhuǎn)角）；接著順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，直至排氣門完全關(guān)閉，觀察對(duì)應(yīng)的排氣門升程，為0.41 mm，偏小（正常為0.50 mm~0.70 mm）。使用上述方法測(cè)量氣缸12對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門和排氣門升程，分別為0.47 mm和0.42 mm，均偏小。診斷至此，說明兩列氣缸的進(jìn)氣、排氣凸輪軸正時(shí)參數(shù)均已偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍。

圖7用2個(gè)千分表檢查進(jìn)氣、排氣凸輪軸正時(shí)參數(shù)

重新校對(duì)進(jìn)氣、排氣凸輪軸正時(shí)參數(shù)，均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍，但參數(shù)已在極限位置，如果凸輪和氣門挺柱再磨損一點(diǎn)，正時(shí)參數(shù)就會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，因此建議更換所有凸輪軸及氣門挺柱。

征得車主同意后更換所有凸輪軸及氣門挺柱，重新校對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)后試車，故障現(xiàn)象消失，故障排除。

故障總結(jié)

故障排除后測(cè)量氣缸12的起動(dòng)氣缸壓力波形（圖8），發(fā)現(xiàn)氣缸壓力能達(dá)到10 bar以上，排氣門打開時(shí)刻約為壓縮上止點(diǎn)前69°曲軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻約為進(jìn)氣下止點(diǎn)后68°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖8正常車氣缸12的起動(dòng)氣缸壓力波形

對(duì)比故障時(shí)氣缸12的起動(dòng)氣缸壓力波形（圖9）可知，故障時(shí)氣缸12 的氣缸壓力約為6 bar，排氣門打開時(shí)刻約為壓縮上止點(diǎn)前74°曲軸轉(zhuǎn)角，與正常車基本一致；進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻約為進(jìn)氣下止點(diǎn)后97°曲軸轉(zhuǎn)角，比正常車延遲了約29°，偏差較大。

圖9故障車氣缸12的起動(dòng)氣缸壓力波形

測(cè)量左側(cè)氣缸列的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖10），與圖3對(duì)比可知，故障車左側(cè)氣缸列的排氣凸輪軸正時(shí)正常，但進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)延遲了約3°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖10正常車左側(cè)氣缸列的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形