不怕激怒大众！揭秘EA888疯狂烧机油
                    
                    
                                                                                                2015-11-20
                                                [url=]开车技巧[/url]
                        
                        
                    
                                       
                                                            
                                                            
                    
                    
                        
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写在前面烧机油大修发动机的故事，编辑们已经写过不少了，今天诺诺换换口味，聊一下有趣的故障推理和分析，让大家看看汽车工程师是如何扮演福尔摩斯的。
为了把这个只有维修工爱看的题材，写成一篇大多数车主都能懂的帖子，我着实花了不少功夫。要是喜欢，别忘了打赏哦！：-）
接到报案“这车子300km就要烧掉一升机油！”
听上去是一起德系发动机烧机油案例，见惯不惊了。
让人震惊的是，车主1年多开了近15万km（大众EA888，2.0T），后来发动机除了烧机油严重，还伴有异响，加速无力等问题，只好来上海店求医问药。
手术开始摘下发动机的过程，大家已经看过很多了，我们直接从打开气门盖说起。
气门盖打开，按流程一个个拆除小零件，并逐个标记、擦拭、收纳…

注意，我们开始进入案情调查了！

第一个线索是：技师发现了缸盖上有两道深深的“抓痕”，抓痕对应的气门摇臂已经脱落了！

图：墙壁抓痕特写

我勒个去，这个零件正常时候和墙壁保持至少3mm间距呢，咋会蹭到墙壁呢？为了让大家有直观的认识，我把掉落的8号摇臂放回原位，拍了照片（下图）。这一发现，让我觉得此故障很有故事。

图：正常间距特写

脑补：气门机构为了更好地理解后面的内容，诺诺需要花1分钟给大家扫盲一下气门机构，业内叫“配气系统”，就是控制发动机气缸啥时候进气，啥时候排气的机构。
以出现问题的排气门为例，我花了大半天，按真实尺寸，画了一张示意图，希望大家秒懂！

图：配气机构示意图（可点击放大）

看上图，大家把气门挺杆视为固定支点即可，旋转的凸轮轴下压气门摇臂时，这个杠杆结构就会让气门打开，气体排出气缸。平时听到的双顶置凸轮轴，VVT（可变气门正时），Valvetronic（可变气门升程），其实都是在这个简单机构上添了两笔而已，大家看懂了么？
以这台15万公里的车子为例，凸轮轴和摇臂滚床单已经滚了3亿多圈了！为了大家不至于过早滚烂掉，工程师在摇臂接触凸轮的位置安装了轴承，把滑动变为滚动，我们叫摇臂滚子。
好，基础知识脑补完了，给大家看几张8号摇臂的特写，惨烈啊！

图：磨损严重的气门摇臂

看到了么，滚子已经不是圆的了，这还怎么滚啊？滚子显然已经卡死了，每个凹陷下去的地方，都是被凸轮轴按在原地磨，磨出来的凹坑。坑浅一些的说明干磨时间不长，后来又因某种原因滚子动了动，改去磨别的地方了。
这个坑是磨得最严重的，从它的位置可以断定，在摇臂脱落前，凸轮一直盯在这里，摩擦~摩擦~摩擦…

图：滚子上磨损最严重的位置

我们再来看看跟8号摇臂对应的凸轮，也磨得不轻啊！

图：凸轮接触面磨损特写

这是一个经过3亿次滚动，未损坏的摇臂滚子，光洁如处吧？似乎还可以再滚3亿次！

图：未损坏的摇臂特写

于是疑问来了：为啥就这个滚子会卡死呢？经验告诉我，想要得出结论还太早，还得继续搜集信息。
我把损坏的摇臂擦干净仔细观察，还发现了滚子边沿的损坏细节（下图）。

图：滚子边缘损坏-崩沿儿

如果是单纯的滚子卡死导致磨损的话，磨出来的边缘应该很犀利，不会出现上图的“崩沿儿“。而边沿的损坏痕迹似乎告诉我们，滚子和凸轮间不单单发生过摩擦，一定还经历过什么别的动作！
脑补：AVS气门升程可变技术好了，要理解我的猜想，有必要先了解一下这款发动机的特有技术——气门升程可变系统（VW管它叫AVS）。
自打本世纪初，BMW率先驾驭了气门升程可变技术后，VW就悬梁刺股，时刻寻找机会规避专利，拥有自己的同类技术。
说个题外话，VW的后知后觉是对的，这是我了解了诺基亚王国的陨落后发出的感慨，一个之前2500亿美元身价的企业，最终以71亿美元贱卖，正如CEO所说，“我们并未做错什么，但是我们输了“。输的原因就是既没有革新，也没有跟风 … …
从商业上讲，VW的技术跟风是成功的。虽然我不认为VW的气门升程可变技术可以根BMW同日而语，但消费者的认识的确止步于“瞧，配置表上也有气门升程可变技术嘢”。
在这款2.0T的EA888发动机上用的是一种奇葩的可变升程技术，先不说有多好用，但是了解原理后，你一定会拍案叫绝！
回顾一下气门机构的原理图就知道，气门升程其实是被凸轮的造型决定的，想改变气门升程，最直接的办法就是换凸轮！
不得不佩服VW的工程师，他们为了获得大小不同的气门升程，竟然在一根轴上肩并肩做出了两套造型不同的凸轮。

图：双凸轮结构特写

从此，凸轮和轴不再是一体的了，而是通过电磁阀来切换的凸轮滑套！需要切换时，相应的电磁阀工作，阀芯“插”进斜槽里，将凸轮滑套“拨”到需要的位置，让希望的凸轮“上位”，然后阀芯必须马上“抽”回来，等待下一次调度。对于最高转速6~7000转的汽油发动机，阀芯抽插动作必须相当快，抽插的时刻也必须精准，否则就会把自己切断，不愧是神奇而大胆的设计吧？

然而，这个狂放的设计，只为该款EA888发动机的排气侧实现了两段气门升程（而BMW的气门升程可是无极可调哦）。
我知道有人会问：“网上可以搜到很多奥迪AVS的介绍啊。”那我多说几句吧！EA888家族的确有更高级一些的AVS技术，用于进气门这一侧，但仅限于应于更大排量的发动机，大家能查到的都不是2.0T的AVS技术介绍，因为排气门上的AVS应用的确不值得一提。当然，也有人把V6发动机的AVS优势介绍张冠李戴成2.0T的，写了文章，后面还跟一堆人拍手点赞… 总之，网上半灌水太多，靠网络学习需谨慎。
由于这两个凸轮共用一个摇臂滚子，相当于一个滚子要伺候身材不同的两个配偶（还好不是同时，汗~|||），那么在什么时刻切换配偶而不发生“尴尬”，就变得尤为关键咯。
简单的说，如果当滚子正在跟某个凸轮“发生关系”时，进行切换的话，滚子就会被迫在两个高低不同的凸轮上“骑马路牙子”，必然伤到滚子和相应的凸轮。如下图所示的状态下进行切换，其残暴度可想而知。

图：要命的切换时刻

图：合适的切换时刻（无台阶）

回顾滚子边沿的损伤痕迹，我大胆地猜想：会不会是电磁阀动作滞后，造成了高转速下的切换时刻偏移？滚子还没伺候完H凸轮，L凸轮就粗暴地“横刀夺爱”。凸轮台阶在滚子上强行拉动，互相造成损坏。事实上，我们的确在凸轮边沿发现了损伤。

图：凸轮台阶磨损特写

既然怀疑阀芯动作滞后，那怎么求证呢？这玩意的标准动作速度可是1/50秒哦，我们店里可没条件测试这个速度的……
此帖证明诺诺也有2B的时候。正卡在这里呢，无店长一句话打消了我的顾虑。因为一个电磁阀负责两个排气门，如果电磁阀动作滞后，那么两个排气门都应该发生野蛮切换，造成相同程度的损伤。而事实上，另一个凸轮和排气门机构完好，所以电磁阀是清白的。（无店长自称“愚者千虑必有一得”，智慧且谦虚，还要不要人活啊！？）

图：只有一边损坏的凸轮套

否定了这个猜想，侦破的重心重新回到了滚子上，滚子为什么会卡死？
零零散散想了两天，还是没有线索，于是叫技研部小弟把失效件端到我办公桌上，吃完晚饭再去公司仔细研究一下损坏的滚子。

图：零件已经做好了标注~赞！

真的是“温故而知新”。翻来覆去的端详，竟然发现了一个重大线索——滚子的内外圈已经不同心了！

图：滚子内外圈不同心

这说明，滚子里面出现了问题，导致卡死。在这个角度上，你甚至看不到滚子里面的滚针了，难道是掉出去了？

图：滚针“疑似丢失”

我把每个摇臂和滚子都拿在台灯下翻来覆去的检查，竟然找到了另一个即将“嗝屁”的1号摇臂，它的滚子虽然可以滚动，但是滚针之间竟然夹杂这碎片！仔细分析，这是碾碎了的轴承内圈（也叫销子轴套）！

图：发现损坏的1号摇臂

图：1号摇臂滚子碎片特写

感谢总编万壕亲自帮忙拍摄这张微距特写，让大家清楚地看到刚碎掉不久的轴承内圈，每当看到这里就想起了诺粉的节操。
我从缝隙里仔细观察了滚子里的状况，由于没法拍摄下来，我就用示意图的形式展现一下损坏严重的8号摇臂和损坏不久的1号摇臂内部，一切都豁然开朗了吧？

图：滚子失效后示意图

至于边沿的损坏呢，是滚子卡死后，凸轮滑套切换吃力，将摇臂拉歪导致的。拆开发动机时发现，8号摇臂的卡子也崩掉了，说明它当时在一个很动荡的环境下工作，左右摇摆，前后窜动，才造成了文章开头的“蹭墙”痕迹。

图：摇臂蹭墙痕迹回顾

最后，8号摇臂的窜动实在太剧烈，就掉下来了，这么大一个零件掉在气门室里，没有异响才怪呢！车主还研究啥机油可以改善异响，现在看来的确比较幽默。
差点忘记说烧机油了！这台发动机300km烧掉一升机油，一方面是里程增加到一定程度了，活塞周边损导致；另一方面是气门油封磨损老化导致。
尤其需要点名批评的是8号排气门对应的气门导管，这里简直就是漏机油！
由于8号摇臂挣脱卡子后失去固定而“被出轨”，引起了气门顶端的晃动。气门杆在上下运动中，就不断地“拗”气门导管，也就是1在0里面乱搅和，把气门导管“镗松”了（如下图），机油就顺着增大的气门导管缝隙流入燃烧室。

图：气门异常受力示意图

该气门顶部的异常磨损也是曾经长时间受力不正常的证据。

图：8号气门顶部磨损

难怪车主说300km烧掉1升机油，简直就是漏油啊，真不在话下。我们对燃烧室的积碳检查，也印证了这一事实。
后来8号摇臂不堪其辱，终于掉了下去，这个排气门就再也打不开了，漏下去的机油就会积攒在排气门附近的管道里，直到液位足够高，多出的机油被相邻气道排出的炙热气体吹走，进入三元催化。

图：摇臂掉落示意图

至于动力不足呢，一个排气门打不开了，排气能顺畅么？动力足才怪呢。
到现在为止，所有的症状都得到了解释，这一切都是滚子内圈碎裂引发的血案。
帖子写到这里，有人会问了，那滚子轴承的内圈为什么会碎呢？我们的技研部为此专门咨询了制造商（舍弗勒）的工程师，人家也只能意味深长的呵呵了。
诺诺点评
从碎片的厚度看得出轴承内圈很薄。其实凸轮对滚子的作用力，是不折不扣地通过滚针传给内圈的。无须计算，只要跟厚实的外圈对比一下（厚度不到外圈的1/4），自然就会担心起来。
为什么偏偏是排气侧出现问题呢？因为这款发动机的气门升程可变技术用于排气侧！原来一个凸轮的空间里设计了两个凸轮，因此每个凸轮的宽度就只能做到原来的一半左右，相应的滚子宽度起码也得减半。同样还是那么大的压力负荷，滚子变窄了，单位面积的受力就翻倍了！大家现在知道我为什么不是很口水这款AVS技术了么？

图：摇臂滚子的宽度对比

两个独立工作的摇臂，15万公里后，先后出现了相同的失效模式，至少说明某种程度上还是存在疲劳强度的问题，比如材料、热处理、设计参数或余量不足等，并非偶然个案。其他摇臂属于同一批次，虽然目前没有失效，但也存在同样的疲劳隐患，因此我们更换了全部摇臂。

我们坚持对每一单疑难杂症的追根溯源，这都少不了技研部同事的配合，如果还要写出来给粉丝们看到，大伙付出的时间会乘以3~5倍，实属不易。正因为这个原因，我们没有机会跟大家分享每一个案例，大家只要记住汽车疑难杂症找爱车的诺诺即可。
祈祷相关业内人士可以看到这篇文章，对未来的EA888做出一些小小的改进。
对于VW和Audi车主而言，也不必谈虎色变。德系车由于注重极致表现的设计偏好，不可避免地让某些零件成为易耗品。德系车发动机通常10万km左右都有一些因为老化造成的问题，彻底修复后，又是一条汉子，生龙活虎再跑一个生命周期没有问题。只要大家平常多留意和感知车子的“呼救”迹象，及时找靠谱的地方求医问药即可。

请把图片补上。