背景
车型:2007年款迈腾1.8TSI轿车
现象
由于行驶中刮碰到发动机油底壳而发生漏机油现象,造成机油警告灯点亮,车主没注意继续行驶,不久车辆熄火不能起动。车辆被拖回维修站检查时,油底壳里已没有机油,曲轴无法转动。从车上将发动机总成拆下,检查曲轴轴瓦正常,各缸活塞和缸壁都正常,进气凸轮轴有2个轴颈因缺机油而发生粘连烧坏,需更换进气凸轮轴。该车气缸盖罩与进、排气凸轮轴轴承制成一整体,其进气凸轮轴相应有2个轴承烧坏不能修复,因此需要更换气缸盖罩。排气凸轮轴正常。从主机厂家订购回配件给该车发动机更换后,将发动机装回车上,结果出现无法着车的现象。
方案
用故障诊断仪VAS5051检测发动机,没有实时的故障码;发动机各缸火花塞点火正常;检查燃油供应正常。将喷油器插头拔下,接上发光二极管试灯,起动时试灯闪烁。说明喷油正常。听发动机起动时声音像气缸内没有压力的感觉,测量各气缸,发现都没有缸压。咨询维修人员之前的修复工作,发动机更换部件安装步骤确定正确无误,暂时排除气门开启不正常原因。由此笔者怀疑,可能机油泵当时也被撞坏却没有检查到,致使机油油压不足,机油不能供应到气缸盖内,导致液压挺柱损坏不能正常工作,从而使气门升程不足。可是,液压挺柱内部实际上都装有单向阀,其内部机油并不会漏出,除非它是损坏的,而全部液压挺柱损坏的机会很小。为稳妥起见,还是拆出安装在机油滤清器座附近的机油压力开关,接上机油压力表,测量机油压力。起动时机油压力能达到120kPa,怠速时压力为120~160kPa,机油压力正常,而且应该能使气门挺柱正常工作。故障原因的查询只能再回到进、排气凸轮轴安装是否正确这方面。参考迈腾1.8TSI4VBYJ发动机维修手册,发现正时链的安装并没有太特别的地方。安装时只需2人配合,
一人握住扳手沿箭头方向(逆时针转到底)转动并保持进气凸轮轴位置,另一人将正时链装上,链有颜色的链节定位在链轮标记上(图1)。
注意,安装好链条张紧轨后才可松开扳手。装好后,驱动链和链轮的标记箭头必须重合。之前的维修人员肯定自己是完全按照要求装复发动机的。为确认此车的配气正时是否准确,拆下正时链上部盖板(正时链下部盖板比较难拆开),用改锥从火花塞孔伸入,手动顺时针旋转曲轴.确定1缸活塞处于上止点位置时,查看曲轴前减振器的切口与正时链下部盖板的箭头记号相对,确认曲轴减振器与曲轴之间相对位置也是正确的。此时观察进、排气凸轮轴链轮的正时记号(图2),2个链轮正时标记都向上,符合维修手册的要求。
进一步考虑。正时记号虽然对了,但会不会出现由于车辆在没有润滑的情况下,进气凸轮轴轴承烧坏,排气凸轮轴也发生卡滞不能转动时,由于发动机曲轴及正时链条运转惯性过大,强行带动凸轮轴正时齿轮转动,使凸轮轴与正时齿轮问的定位键损坏呢?这样一来,凸轮轴与正时齿轮间发生了错位,虽然现在正时链轮记号对准了.但是凸轮轴的实际位置却可能不正确。因此,必须观察正时记号对准时,凸轮轴上的各缸凸轮所在位置,以确认刚才的推断是否正确。值得注意的是,这种发动机气缸盖罩与凸轮轴轴承座是制成一体的,在松开气缸盖罩安装螺栓前,必须先拆下正时链条。
拆开气缸盖罩后,转动曲轴使1、4缸活塞到达上止点,进、排气凸轮轴链轮的正时记号处于对正位置。此时发动机的工作状态是,1缸处于做功状态,其排气凸轮向上。而4缸处于刚完威排气;中程状态,应该开始进气冲程。根据双顶置凸轮轴结构特点分析,4缸排气与进气凸轮按正时链轮顺时针方向转动分析,应该是如图3所示的“向下八字”状态,也就是排气凸轮刚转过排气门液压挺柱位置,排气液压挺柱已经过压开排气门的位置,又回到排气门接近关闭时的状态,而此时进气凸轮应该正开始压下进气液压挺柱。
检查中却发现,4缸排气凸轮位置符合前面的分析,但进气凸轮却不符合这种情况,它处在向上位置,差距还比较远。对比新旧两根进气凸轮轴,发现正时记号同时向上时,各缸的凸轮方向正好相差了180度,也就使各缸的进气相位误差为360度。通过一汽一大众备件部确认,目前发动机主机厂对应这种发动机的进气凸轮轴只有一个零件编号,现在生产的该款发动机全都采用这种凸轮轴。
再仔细分析,推断国内早期生产的(2007年款)迈腾采用的可能是进口凸轮轴,其正时标记向上时,1缸处于做功状态。后来大连发动机厂生产此机型时进行了改进,新凸轮轴正时齿轮正时标记向上时,4缸处于做功状态。如果同时更换进、排气凸轮轴,则对发动机的性能完全没有影响,但只更换一根进气凸轮轴,就出现本次遇到的情况:发动机在进气冲程时,进气门不能打开;当进气门打开时,发动机已经到了做功冲程,接着又到排气;中程,所以气缸内根本没有足够的缸压,当然也就不可能起动着车了。明白原理以后,笔者在新的进气凸轮轴正时齿轮原记号的相对180度位置(正对齿轮记号的另一端)重新做一个正时记号,按此记号装回正时链条,装复发动机后,起动非常顺利故障彻底排除。
备注
总结本次故障产生原因及经验,有以下几点:一是维修技师对于厂家购回的备件,没有认真比对新旧进气凸轮轴的差异;二是这种发动机的结构特点,凸轮轴轴承与气缸盖罩制成整体,使安装发动机正时链条过程中不容易观察到凸轮轴的状况;三是主机厂对零配件的改进没有及时变更备件号或及时通报,使“4S”店信息滞后,在售后服务上造成一定的困难。所以今后遇到迈腾车更换凸轮轴时,一定要注意确认新的零件其正时记号位置与原来是否一样,否则会造成不必要的麻烦。 此外,对于这种非人为因素引起的“疑难杂症”,维修人员也不必有心理负担。任何故障都有它的根源所在,维修人员只要根据故障现象,认真分析引起故障的各种可能因素,再通过仔细地检查,追本溯源。 一定可以找到引起故障的真正原因的。