一輛傳祺GS5 2.0L AT SUV,配置2.0L DCVVT發(fā)動(dòng)機(jī),愛信5速手自一體變速器;驅(qū)動(dòng)方式:前置前驅(qū);前懸類型:雙叉臂式獨(dú)立懸掛;后懸類型:多連桿式獨(dú)立懸掛;轉(zhuǎn)向助力類型:機(jī)械液壓助力;車身結(jié)構(gòu):承載式。
該車車體無(wú)規(guī)律出現(xiàn)異常抖動(dòng),抖動(dòng)時(shí)方向盤、換擋桿明顯晃動(dòng)。其它性能一切正常。經(jīng)多次試車后故障癥狀偶現(xiàn),確認(rèn)車體存在異常抖動(dòng)故障。
故障特征:該車新車磨合期間未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,低速行駛正常,車速100km/h以上出現(xiàn)該故障現(xiàn)象。經(jīng)初步確認(rèn)不影響正常行駛。進(jìn)行正常程序流程檢查,各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)均正常,故障一時(shí)無(wú)法排除。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該故障現(xiàn)象有以下規(guī)律:
1.冷車行駛未見故障,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間行駛后故障再現(xiàn)。
2.大負(fù)荷行駛后故障再現(xiàn)。
3.長(zhǎng)時(shí)間怠速時(shí)故障再現(xiàn)。
故障診斷:根據(jù)故障現(xiàn)象的規(guī)律特性,初步確定是在發(fā)動(dòng)機(jī)熱車高負(fù)荷工作時(shí)出現(xiàn)故障癥狀。
由于傳祺GS5開發(fā)時(shí)偏向運(yùn)動(dòng)與操控,舒適性是短版,于是先判定發(fā)動(dòng)機(jī)與車架為故障源頭。經(jīng)邀請(qǐng)發(fā)動(dòng)機(jī)專家共同對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)檢查,確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)工作指標(biāo)均正常,振動(dòng)頻率與振幅值都在合格范圍內(nèi),與正常車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)異。
既然發(fā)動(dòng)機(jī)正常,那么可能是車架承載方面異常。車架為焊接框架,不存在復(fù)雜零部件。唯一存在故障可能的就是連接發(fā)動(dòng)機(jī)與車架的承載組件----發(fā)動(dòng)機(jī)支承座(如圖1所示)。

最初我們?cè)\斷為發(fā)動(dòng)機(jī)支承座緩沖件過(guò)硬,無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行有效的過(guò)濾和吸收。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)支承座為故障源頭,根據(jù)故障現(xiàn)象再現(xiàn)規(guī)律,在怠速之初未見故障,需長(zhǎng)時(shí)間怠速才出現(xiàn)故障現(xiàn)象。如果發(fā)動(dòng)機(jī)支承座過(guò)硬,無(wú)論怠速時(shí)間長(zhǎng)短都會(huì)出現(xiàn)故障現(xiàn)象;也不會(huì)是大負(fù)荷時(shí)故障現(xiàn)象最嚴(yán)重;在怠速初期猛踩油門,提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,前期沒(méi)有故障現(xiàn)象,反復(fù)多次后故障現(xiàn)象再現(xiàn)。這些與發(fā)動(dòng)機(jī)支承座緩沖件過(guò)硬引發(fā)的故障因素都不相符,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)支承座緩沖件過(guò)硬是定性的不會(huì)因工況的變化而變化。
于是懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)支承座抗疲勞性能差,導(dǎo)致無(wú)法承受發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間劇烈抖動(dòng)。為驗(yàn)證這一思路,將該車發(fā)動(dòng)機(jī)支承座組件與正常車輛發(fā)動(dòng)機(jī)支承座組件進(jìn)行對(duì)調(diào)試驗(yàn)。對(duì)調(diào)后故障車輛的故障現(xiàn)象依舊存在,正常車輛也沒(méi)故障現(xiàn)象出現(xiàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)支承座引發(fā)故障的因素被排除。
故障診斷陷入僵局,調(diào)查進(jìn)展無(wú)法推進(jìn)。經(jīng)再次梳理總結(jié),發(fā)現(xiàn)前期疏忽大意,忽略了空調(diào)系統(tǒng)的影響。由于時(shí)值盛暑,前期車輛所做檢查時(shí)空調(diào)都一直處于工作狀態(tài),因此忽略了這一因素。
此次從空調(diào)系統(tǒng)入手檢查故障源。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)冷車狀態(tài)下開啟空調(diào)制冷功能時(shí),會(huì)出現(xiàn)故障癥狀。因此我們將故障源鎖定在空調(diào)系統(tǒng)上。如果是空調(diào)系統(tǒng)存在異常所引發(fā)的車身抖動(dòng),那么極有可能是壓縮機(jī)(如圖2所示)引起故障。就壓縮機(jī)單件的抖動(dòng)所產(chǎn)生的能量是不至于導(dǎo)致整車抖動(dòng)的,但有可能是空調(diào)壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)共同作用產(chǎn)生的復(fù)合抖動(dòng)。空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的原因有2個(gè):一、冷媒問(wèn)題,冷媒加注過(guò)多,使壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象導(dǎo)致振動(dòng);二、機(jī)械問(wèn)題,壓縮機(jī)各部的機(jī)械零件失衡產(chǎn)生振動(dòng)故障。因此我們首先測(cè)量冷媒壓力,壓力值處在正常公差之內(nèi),但偏上公差,屬冷媒偏多。排掉部分冷媒,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值,抖動(dòng)現(xiàn)象依舊存在。機(jī)械問(wèn)題方面,.我們更換壓縮機(jī)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),故障現(xiàn)象依舊存在。診斷回歸原點(diǎn),再次陷入僵局。

難道是前幾次的檢查驗(yàn)證方向有誤?再次梳理研討,總結(jié)前兩次試驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不管是長(zhǎng)時(shí)間行駛還是大負(fù)荷行駛,不管是長(zhǎng)時(shí)間怠速還是開啟空調(diào)制冷,都有一個(gè)共同點(diǎn),那就是冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
傳祺GS5設(shè)計(jì)的是單冷卻風(fēng)扇(如圖3所示)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)水箱與空調(diào)系統(tǒng)冷凝器共用1個(gè)冷卻風(fēng)扇。該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可變。發(fā)動(dòng)機(jī)工作初期,冷卻液溫度不高時(shí),風(fēng)扇不工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度正常時(shí),風(fēng)扇開始工作,低速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作或大負(fù)荷工作,冷卻液溫度高時(shí),風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)開始工作時(shí),不管發(fā)動(dòng)機(jī)處于何種工況,風(fēng)扇都高速旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)冷卻風(fēng)扇的工作特性及車身抖動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,決定更換冷卻風(fēng)扇進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。將正常車的風(fēng)扇與故障車的風(fēng)扇對(duì)調(diào)。發(fā)現(xiàn)故障車輛的抖動(dòng)現(xiàn)象消失,正常車輛也無(wú)異常抖動(dòng)。再將故障風(fēng)扇調(diào)回原車,故障現(xiàn)象再現(xiàn)。進(jìn)一步試驗(yàn),找來(lái)2輛故障車進(jìn)行風(fēng)扇對(duì)調(diào)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)一車故障消失另一車故障依舊。即故障車輛與冷卻風(fēng)扇之間又不一定存在配對(duì)性修理。但可以確定冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)造成了該故障,是故障的根源。
究其原因,我們對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行測(cè)試,動(dòng)平衡指標(biāo)和振動(dòng)頻率都合格。故障的機(jī)理是什么?既然對(duì)調(diào)更換冷卻風(fēng)扇后車身抖動(dòng)可以消除,那么故障源鎖定在冷卻風(fēng)扇是肯定的。可是冷卻風(fēng)扇與車體沒(méi)有直接連接,之間有多層緩沖橡膠,是不可能直接傳導(dǎo)到車體的,更沒(méi)有足夠的能量造成整車抖動(dòng)。
要讓車體整體抖動(dòng),唯有發(fā)動(dòng)機(jī)才能產(chǎn)生如此強(qiáng)大的能量,但實(shí)驗(yàn)證明不是這一因素。另一個(gè)因素就是車身的自身抖動(dòng)了。車身是一個(gè)多部件組合的載體,眾多的部件都安裝在車身上,部件與部件之間都會(huì)相互影響。如果多個(gè)部件的振動(dòng)頻率相同,就可以引發(fā)車身共振。車身共振產(chǎn)生振動(dòng),使安裝在車身上的某些部件產(chǎn)生抖動(dòng)。像方向盤、變速桿、座椅等彈性較大、固定性相對(duì)較差的機(jī)件也就會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象了。
從共振的機(jī)理解釋故障原理。經(jīng)過(guò)多車次測(cè)試,也驗(yàn)證了這一機(jī)理。每輛車的振動(dòng)頻率不同,風(fēng)扇的振動(dòng)頻率也不同,只有當(dāng)風(fēng)扇的振動(dòng)頻率與車身的振動(dòng)頻率重合才產(chǎn)生共振。所以出現(xiàn)了2輛故障車對(duì)調(diào)風(fēng)扇后一輛故障排除,另一輛故障依舊;或正常車的風(fēng)扇與故障車的風(fēng)扇對(duì)調(diào),故障車故障消失,正常車輛也沒(méi)有出現(xiàn)故障現(xiàn)象。因此這一故障屬于專車專件的故障類型。
結(jié)論:故障零件為冷卻風(fēng)扇;故障原因?yàn)槔鋮s風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與車身產(chǎn)生共振;解決方法為更換冷卻風(fēng)扇。從經(jīng)濟(jì)性方面考慮,由于是專車專件故障因而可以對(duì)調(diào)冷卻風(fēng)扇。
相關(guān)資料:2012年廣汽傳祺GS5原廠維修手冊(cè)(含電路圖)