背景
一辆丰田凯美瑞2.4G轿车,装备2AZ-FE型2.4L发动机,行驶里程l0.85万km。
现象
据车主反映,该车较长时间没有去做保养,最近又闲置了半个月,现在起动后发动机怠速抖动严重,而且稍微踩下加速踏板发动机便抖动加剧,随即自行熄火。 接车后起动发动机,发现发动机有“回火”现象,且排气管伴有规律性的“突、突”声,发动机抖动也很严重。
分析
根据这些故障现象,我们初步判断为发动机“缺缸”故障。
方案
首先用X-OBD-2000故障检测仪读取故障代码,无故障代码显示。观察数据流,数据流也正常,所以只好从发动机非电控部分入手检查。为了确定是哪个气缸不工作,我们采用“逐缸断火”试验法检查。拔下第1缸的缸线后,发动机工作状况没有任何改变:接着拔下第2缸的缸线,发动机工作状况也没有任何改变。当拔下第3缸的缸线后,发动机抖动加剧,随即自行熄火;当拔下第4缸的缸线后,发动机也立即自行熄火。由此可以判断,这台发动机的第1缸和第2缸不工作。究竟是什么原因使这2个缸没有工作呢? 遵照由易到难的检修基本原则,首先进行点火系统检测。该发动机能够起动,说明点火线圈没有问题。取出4个气缸的火花塞进行跳火试验,拆下第1、2缸的火花塞后,发现火花塞污染严重,表面积碳很多(这是由于这2个缸不工作,气缸中的可燃混合气没有充5)-燃烧,因而污染了火花塞)。对这2个火花塞进行简单清洁后,用“搭铁”的方法使火花塞的六棱螺母与发动机气缸盖接触,断开4个缸的喷油信号线,然后起动发动机,发现第1缸火花塞的陶瓷绝缘部分向气缸盖漏电,发出蓝色火花,第2缸火花塞的火花正常。更换第l缸的火花塞后起动发动机,但第1、2缸“缺缸”的故障还存在。 难道是油路故障?由于进行了逐个气缸断火试验,其它气缸的工作状态良好,故排除了整体燃油压力过低的可能性,只考虑第1、2缸喷油器故障。起动发动机,将听诊器置于第1、2缸喷油器上方,能听到喷油器发出的清脆均匀且有节奏的“嗒、嗒”声,凭经验可以判断喷油器工作正常。 通过以上2个系统的检测,均未能找到发动机“缺缸”的故障原因。此时,我们把注意力放在缸压不足方面。拆下火花塞,断开各缸油路,连接气缸压力表,转动发动机3~4圈,测得第1、3、4缸的缸压正常,但第2缸无缸压。 为了查清无缸压的故障原因,我们打开气缸盖罩,一边转动曲轴皮带轮,一边观察各凸轮与气门调整垫片的运动关系。转动曲轴一周后,发现第2缸的一个进气门调整垫片被凸轮推下后不能随凸轮的转动而上移。用磁棒吸引该气门的调整垫片,调整垫片上下运动自如。难道是气门弹簧折断了? 将气缸盖拆下来,并用专用工具拆下该气门,发现气门弹簧正常,但气门杆、导管衬套及气门座圈位置积碳非常严重。重新把气门杆装入导管衬套中,气门卡滞在导管衬套中,不 能往复运动(这是因为过多的积碳使气门杆与导管衬套间的配合间隙过小)。至此,第2缸不工作的故障原因终于找到了。 检查第1缸的4个气门,都很正常,但为什么第1缸也不能正常工作呢?从该车的维修资料得知,2AZ—FE型发动机的作功顺序是“1—3—4—2”,采用VVT—i连续可变气门正时系统和轻量化的树脂塑料进气歧管,每个气缸有一个独立的长筒式进气口,利用惯性增压效应提高发动机低、中速时的进气量。当第1缸开始进气行程时,第2缸正处于压缩行程,因第2缸的一个进气门卡滞在导管衬套中,使该进气门常开,第2缸中的混合气随活塞上行从进气口排出。第2缸排出的气体与要进入第1缸的气体在进气歧管中相遇,排出气体的惯性阻碍了第1缸的进气,其阻力随发动机转速的提高而增大。在进行缸压检测时,因发动机转速较低,第1缸进气受的影响较小,当发动机起动后,较高的转速使第2缸从进气门排出的气流惯性增大,从而阻碍了第1缸的正常进气,使第1缸因进气不充分而“缺缸”。 查明故障原因后,我们对发动机的全部气门进行了清洗,并对气f-1的密封性进行了检测,检测结果表明所有气门均符合要求,然后按要求对发动机进行了装配。起动发动机试验,发动机工作状况正常,故障得到排除。
备注
该车的故障原因就是由于没有及时对发动机进行维护,使发动机的工况变差,气缸内产生大量积碳,过多的积碳使第2缸的一个进气门卡死常开,且从第2缸常开的进气门排向进气歧管的气流与第1缸的进气逆流,阻碍了第1缸的进气,从而造成发动机第1、2缸“缺缸”的故障。如果正确使用并及时维护,该车出现的这一故障是完全可以避免的,这也充分说明了现代汽车“三分靠修,七分靠养”的道理。此外,在对汽车故障进行诊断时,一定要熟悉各系统的工作原理,全面考虑各相关部件的影响,这样才能收到事半功倍的效果。