背景
车型:广州本田飞度1.5L轿车,装备L45A1发动机。 行驶里程:3万km
现象
车辆因发动机熄火无法行驶,被拖进厂维修。
方案
车辆进厂后,维修人员发现散热器已没有冷却液。加注冷却液后,发动机在起动时。在散热器加水口处喷冷却液,发动机无法起动。这种现象表明,发动机气缸垫可能被冲毁。维修人员拆下发动机气缸盖检查,发现气缸垫已裂损。测量气缸盖平面,不平度是O.15mm已超标。将气缸盖进行平面整修加工。换上一张新的气缸垫,装复发动机。当一切准备就绪的时候,却难以起动发动机。在偶尔一次踩下加速踏板起动时,发动机勉强起动了。起动后发动机怠速不稳。换挡杆挂入D挡位时,发动机怠速更加不稳,很快就熄火了。
该车送至笔者所在修理厂维修,笔者用HDS检测无故障码。在发动机暖机后关闭空调系统及一切用电设备,在怠速工况下采集一些数据流如下:进气压力传感器MAP为40kPa。ST(短期燃油调整)为0.88,喷油时间为3.1ms。从数据流来看.MAP值与喷油时间值都偏高,进气管真空度有下降的趋势,与之对应的喷油时间也高了许多。这样在怠速工况下,可燃混合气比例失调(过浓),引起怠速不稳。此时发动机处于闭环控制状态,从氧传器检测到的过浓信号将短期燃油修正值调整在0.88(调节范围0.69-1.47),此时控制单元会缩短当前的喷油时间。使混合气回到理论空燃比附近。
将换档杆挂入D位时,发动机怠速工况变得相当槽糕,再看MAP值已升到了70kPa。喷油时间达到十几毫秒,发动机维持运转没有多久就熄火了。从数据流可以看出MAP与喷油时间上的错误值,但故障点在哪里却仍不清楚。对发动机进气系统进行认真检查,没有发现有漏气的现象。重新核对了配气相位,没有发现装配错误。究竟是什么原因引起该车故障呢?为了找到原因,笔者决定用HDS的行车记录器对发动机进行动态记录,看看能否从记录图形中发现端倪。
在试图起动的过程中,采集1组发动机起动过程曲线图,见图1所示。
从图中可以看到不踩加速踏板即怠速时发动机无法起动的波形,进气管真空度无法形成,喷油量过多,混合气过浓处于燃烧上限,无法点燃气缸混合气,所以无起动;当踩下加速踏板时,空气进入量增加。混合气变稀,加上节气门位置在中等负荷以上,因此发动机能勉强起动。起动后,节气门位置传感器TP在0.71V(轻点油门踏板)时,进气压力传感器有一个小的尖峰波形。在时间轴上可以看到,MAP值在71kPa(气缸窜气已相当严重),对应的喷油时间为856ms,在这一瞬间发动机工作极不稳定。
通过以上对多个传感器综合曲线图分析可知,怠速时进气管真空度无法形成。而进气系统经过检查并不漏气,因此很可能是发动机燃烧室密封不良引起。而在起动后轻点油门时节气门位置传感器出现的尖峰波形。很可能是气缸窜气所引起的异常波形。加之发动机运转不稳,结合此前检查结果分析,笔者断定该车是在冷却液缺失之后。发动机因高温引起了缸垫裂损、缸盖灼伤、散热器开锅甚至气门和活塞等部件的连锁反应。
进一步询问用户,了解到该车是一直开到发动机熄火后才停止的。看来这辆车很可能是发动机因缺水长期行驶。造成发动机过热而引起的故障。而维修人员并未深究气缸垫损坏的根本原因,只是草率地换了一张气缸垫了之。再次解体发动机,对机械部位进行认真检查,拆下气门,气门工作面只有一小部分和气门座圈接触,座圈产生了变形。抽出活塞检查,发现第3缸活塞环已卡死,活塞也有轻微拉伤(图2)。
这些部件损坏的原因,就是发动机因缺少冷却液导致高温情况下继续行驶造成的。重新铰气门座圈并研磨气门,考虑到气缸与活塞的损坏程度较小。用细砂纸打磨后,更换活塞环。装复发动机,起动顺畅。再次用HDS行车记录器采集维修后的各传感器综合参数曲线图(图3),从图中可以看出发动机起动平顺,怠速工况正常。