王玉成, 王明先
(山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司, 山東 淄博 255130)
剛下線的一輛1010型微型載貨汽車, 發(fā)動機型號是: LJ465-2AE。 調(diào)試員剛起動發(fā)動機, 就聽到“啪” 的一聲, 發(fā)動機熄火了, 再起動發(fā)動機時,已無法起動。 車輛調(diào)試員檢查發(fā)動機的高壓火、 供油信號 (電子燃油泵、 噴油器控制信號) 均未見異常, 用診斷工具調(diào)取故障碼, 顯示結(jié)果是無故障碼。 經(jīng)多次起動試驗, 蓄電池電量降低, 起動發(fā)動機時發(fā)動機轉(zhuǎn)速也降低。 更換蓄電池后, 再次起動發(fā)動機, 發(fā)動機偶爾有輕微的回火聲, 卻仍無法起動。
我們接手此車問明情況后, 進行了以下試驗。
1) 用手捏住發(fā)動機燃油進油膠管, 將鑰匙由OFF檔轉(zhuǎn)至ON檔, 用手感知供油壓力, 用耳朵查聽燃油系的回油聲 (燃油通過燃油穩(wěn)壓器發(fā)出的聲音), 粗略辨別燃油供給是否正常, 結(jié)果未見異常(注: 此方法可以對發(fā)動機供油壓力做一個初步判定, 前提是要有一定的經(jīng)驗積累)。
2) 檢查高壓火、 噴油信號, 未見異常。
3) 檢查排氣壓力。 將手放在排氣尾管出口處,用起動機帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)感知排氣壓力 (俗稱排氣勁頭), 感覺排氣壓力較常規(guī)小, 進一步檢查排氣系統(tǒng)未見堵塞。
4) 拆開節(jié)氣門至空濾器的進氣膠管查看進氣管也沒有堵塞, 將手放在節(jié)氣門進氣口處, 起動發(fā)動機 (用起動機帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)) 感知進氣吸力(也是進氣流量), 發(fā)現(xiàn)以下情況: ①進氣流量較正常發(fā)動機小; ②有 “倒打氣” 現(xiàn)象; ③有時有輕微回火 (雖然沒有明火, 回火時的聲音也不大, 但手能感覺到熱, 最厲害的一次手心能感覺到灼痛)。
造成發(fā)動機回火的原因一般有: ①混合氣稀薄、 點火時間晚; ②配氣相位錯誤; ③進氣門密封不嚴; ④氣缸墊損壞。
造成進、 排氣無力的原因一般可能有: ①配氣相位錯誤; ②排氣通道堵塞 (此項已排除); ③活塞、 活塞環(huán)密封不良。
活塞、 活塞環(huán)密封不良不會造成回火、 “倒打氣”, 且新車出現(xiàn)的可能性也不大; 混合氣稀薄、點火時間晚不會造成進、 排氣無力; 如果是進氣門密封不嚴, 只有到了很嚴重的程度, 且同時發(fā)生在多個氣缸上, 才會出現(xiàn)進、 排氣無力或 “倒打氣”的現(xiàn)象, 此車出現(xiàn)這種情況的可能性不大, 暫時可以不考慮。 如是氣缸墊損壞一般應(yīng)該能起動發(fā)動機, 由于該發(fā)動機并未經(jīng)過高溫大負荷運轉(zhuǎn), 所以出現(xiàn)這種故障的可能性也不大。 我們把故障首先鎖定在 “配氣相位錯誤” 上, 如果真是配氣相位錯誤, 且手也能感知到進氣流量不正常, 那么ECU得到的進氣壓力值就應(yīng)該偏離正常值。 為此, 我們用診斷工具讀取并保存了該故障車起動時刻的數(shù)據(jù)流, 將得到的數(shù)據(jù)流與一正常車起動時刻 (起動時斷開點火電路) 的數(shù)據(jù)流進行對比, 還真發(fā)現(xiàn)了問題 (該車的數(shù)據(jù)流見表1, 正常車的數(shù)據(jù)流見表2): 正常車起動時ECU測得的進氣歧管壓力是1005.1 hPa左右, 發(fā)動機還沒起動時的進氣歧管壓力是1030.9 hPa; 故障車起動時ECU測得的進氣歧管壓力是1034.1 hPa~1037.4 hPa, 發(fā)動機還沒有起動時的進氣歧管壓力是1032.0 hPa。 故障發(fā)動機的進氣歧管壓力起動時刻比未起動時刻還高, 實時數(shù)據(jù)證明了我們的推論, 也證明了我們用手感知的進氣流量結(jié)果是正確的。
表1 故障車數(shù)據(jù)流的一部分
表2 正常發(fā)動機數(shù)據(jù)流的一部分
故障查到這里, 我們本可以打開氣門室蓋, 觀察1缸或4缸活塞到達上止點時1缸、 4缸氣門的狀態(tài), 即可確認該發(fā)動機是否存在配氣相位錯誤 (精確判斷, 可以查看1缸或4缸進氣門提前開啟的曲軸轉(zhuǎn)角, 與該發(fā)動機進氣門開啟提前角標(biāo)準(zhǔn)值比較即可), 可這臺發(fā)動機在保修期內(nèi), 我們原則上不能私自拆開和維修, 為此我們聯(lián)系了發(fā)動機廠服務(wù)人員, 發(fā)動機廠服務(wù)人員趕到現(xiàn)場問明情況后, 首先檢查了高壓火, 未見異常; 又檢查了噴油情況, 也未見異常; 在我們的提示下, 發(fā)動機廠服務(wù)人員打開了氣門室蓋, 確認該車確實是配氣相位錯誤, 原因為正時皮帶 “跳帶” 引起 , 即凸輪軸正時齒輪記號已經(jīng)對準(zhǔn)的情況下 (圖1), 曲軸正時齒輪記號沒對準(zhǔn) (圖2)。 在廠家服務(wù)人員重新對好配氣正時, 準(zhǔn)備蓋上正時齒輪室蓋時, 我們想起了去現(xiàn)場看一下正時皮帶 “跳帶” 的原因。 經(jīng)與服務(wù)人員交流得知, 該發(fā)動機皮帶張緊輪固定螺栓并未松動,這時我們想到, 正時皮帶張緊輪未松出現(xiàn)正時皮帶“跳帶” 現(xiàn)象有可能造成皮帶損傷。 拆下皮帶仔細觀察發(fā)現(xiàn)正時皮帶 “跳帶” 處有多個帶齒表面發(fā)亮, 有一個帶齒損傷出現(xiàn)裂紋, 為此服務(wù)人員更換了一條新正時皮帶, 此時發(fā)動機可順利起動并工作正常。
通過排除本案例故障給我們以下啟示。
1) 調(diào)不出故障碼的故障發(fā)動機, 借助數(shù)據(jù)流我們也能判斷出一些故障部位。
2) 對于電噴發(fā)動機而言, 有時機械故障也可以用診斷儀來診斷。 如果在設(shè)計發(fā)動機的ECU時,編程人員編寫的程序讓ECU能夠?qū)⒄?shù)據(jù)流數(shù)值與傳感器探測到的不正常數(shù)值進行比對做出判斷、給出故障提示并存儲故障碼, 那就更好了。 因為現(xiàn)在的電噴發(fā)動機的自診斷系統(tǒng)所能自診斷的故障主要是其傳感器和部分執(zhí)行器的故障, 對傳感器探測到的部分不正常數(shù)據(jù), 還不能夠做出判斷。 而要用數(shù)據(jù)流協(xié)助分析、 判定發(fā)動機的故障, 需要維修人員有發(fā)動機構(gòu)造原理及其發(fā)動機理論方面的知識,還需要有較豐富的實踐經(jīng)驗。 以上述故障為例, 如果自診斷系統(tǒng)在探測到發(fā)動機起動時刻進氣壓力不正常 (壓力偏高) 故障燈能夠給出閃爍提示, 并保存一個故障碼x, 故障碼x的含義為: 進氣管路漏氣或是配氣相位錯誤, 那么我們在判斷發(fā)動機故障時就方便多了。
3) 排除故障時一定要分析故障產(chǎn)生的原因,分析故障可能損傷的機件, 仔細查看機件有否缺陷, 防止遺漏。 本案例的正時皮帶是發(fā)動機的關(guān)鍵部件, 如果帶著缺陷繼續(xù)使用, 可能造成活塞頂氣門的惡性機械事故。 如果車輛賣到用戶手里, 就會給用戶造成很大的損失。
4) 用手感知進、 排氣壓力時, 應(yīng)先斷開點火電路 (可拔掉點火線圈上的低壓線插頭) 再進行起動試驗, 以防灼傷手面。
5) 一名合格的電噴發(fā)動機維修人員應(yīng)具備以下知識: ①電噴發(fā)動機控制原理及其診斷儀器使用;②發(fā)動機構(gòu)造及其工作原理; ③汽車電氣知識。
造成本故障的直接原因是皮帶張緊輪張緊壓力調(diào)整不當(dāng)。 我們已將信息及時反饋給發(fā)動機廠, 發(fā)動機廠提出了以下糾正措施: ①發(fā)動機正時皮帶安裝工位新員工崗前培訓(xùn)不到位, 對該員工重新培訓(xùn)考核合格后再上崗; ②加大對該工位作業(yè)品質(zhì)的抽查比例; ③針對裝配工序、 服務(wù)部人員, 利用本案例進行分析、 教育, 舉一反三查找類似問題, 以確保發(fā)動機裝配品質(zhì)、 服務(wù)品質(zhì)。