一輛2016款保時(shí)捷911 GT3 RS車，搭載4.0 L水平對置發(fā)動機(jī)（型號為MA176），累計(jì)行駛里程約為4.2萬km。車主反映，1星期前上過賽道，現(xiàn)在發(fā)動機(jī)有“噠噠”異響。

接車后試車，起動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)發(fā)出有規(guī)律的“噠噠”異響，且感覺發(fā)動機(jī)與變速器接合部位的響聲較大。拆下機(jī)油濾清器檢查（圖1），放出的機(jī)油中沒有沉淀雜質(zhì)，且機(jī)油濾清器過濾網(wǎng)后方無異物，說明發(fā)動機(jī)內(nèi)部無異常磨損。

圖1拆下機(jī)油濾清器檢查

將2個(gè)三軸加速度傳感器分別安裝在兩側(cè)氣缸蓋處（圖2、圖3），以判斷振動靠近哪個(gè)區(qū)域。

圖2三軸加速度傳感器安裝在氣缸列1的氣缸蓋處

圖3三軸加速度傳感器安裝在氣缸列2的氣缸蓋處

用示波器測得發(fā)動機(jī)怠速時(shí)的相關(guān)波形如圖4所示，可知?dú)飧琢?處的振動明顯大于氣缸列2處的振動。

圖4三軸加速度傳感器信號波形

加入氣缸3點(diǎn)火信號波形（圖5），可知曲軸轉(zhuǎn)1圈產(chǎn)生1次異常振動，即異響與發(fā)動機(jī)1階（E1）振動有關(guān)。

圖5三軸加速度傳感器信號和氣缸3點(diǎn)火信號波形

進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)，靠近氣缸3處的E1振動最大（圖6），懷疑異響是由氣缸3發(fā)出的。

圖6靠近氣缸3處的E1振動最大

用內(nèi)窺鏡觀察氣缸3，氣缸壁未拉傷，且無其他異常，觀察其他氣缸也未見異常。拆下氣門室蓋，檢查凸輪軸機(jī)構(gòu)，未見異常。拆下氣缸蓋，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)氣缸3燃燒室上附著有異物（圖7），且對應(yīng)的活塞表面也有異物（圖8）。

圖7氣缸3燃燒室上的異物

圖8氣缸3活塞表面上的異物

在沒有取下異物之前，異物表面是黑色，很像積炭，而之前使用內(nèi)窺鏡重點(diǎn)觀察的是氣缸壁，所以當(dāng)時(shí)沒有留意到此異物。展開異物，發(fā)現(xiàn)是很多薄片狀的金屬（能被磁鐵吸附）碎片（圖9）。

圖9金屬碎片

異物從何處而來？首先檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，沒有發(fā)現(xiàn)相似的異物，也沒有相關(guān)部件能產(chǎn)生此類金屬碎片。檢查排氣系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)全段排氣管都不是原廠部件。拆下三元催化轉(zhuǎn)化器段排氣管，用內(nèi)窺鏡觀察，發(fā)現(xiàn)三元催化轉(zhuǎn)化器的載體破損（圖10），且在排氣管內(nèi)還有脫落的載體碎片。經(jīng)過仔細(xì)對比，確認(rèn)氣缸3內(nèi)的異物就是脫落的三元催化轉(zhuǎn)化器載體。

圖10三元催化轉(zhuǎn)化器的載體破損

通常認(rèn)為氣缸內(nèi)有異物都是通過進(jìn)氣管進(jìn)入的，而該車氣缸內(nèi)的異物是從排氣管進(jìn)入的。分析認(rèn)為，發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于氣門重疊角變大，排氣管壓力也受到進(jìn)氣歧管壓力影響，變化頻率變快，有些剝落的碎片在排氣波作用下在排氣管內(nèi)發(fā)生無序撞擊，最終進(jìn)入氣缸；碎片在氣缸內(nèi)被活塞擠壓在一起，同時(shí)發(fā)出“噠噠”異響。再結(jié)合圖5分析可知，只要?dú)飧?活塞上行至上止點(diǎn)位置（壓縮上止點(diǎn)和排氣上止點(diǎn)），活塞擠壓碎片就會發(fā)出異響，所以曲軸每轉(zhuǎn)1圈就會發(fā)出1次異響。

清除氣缸3內(nèi)的異物，更換三元催化轉(zhuǎn)化器后試車，異響消失，故障排除。切割舊的三元催化轉(zhuǎn)化器，可以看到載體嚴(yán)重破損（圖11）。

圖11三元催化轉(zhuǎn)化器載體破損嚴(yán)重

故障總結(jié)

該車的故障是因?yàn)槿呋D(zhuǎn)化器載體嚴(yán)重破損，導(dǎo)致碎片在排氣波作用下在排氣管撞擊，并落入氣缸3導(dǎo)致的。由于發(fā)動機(jī)構(gòu)成復(fù)雜，通過直接聽與觀察很難判斷具體異響位置，筆者使用虹科Pico三軸加速度傳感器，則可以將這種主觀的感受數(shù)據(jù)化，精準(zhǔn)判斷異響源頭，最終順利排除故障，減少了諸多不必要的拆檢。