梁尉
(廣州市番禺區職業技術學校,廣州511400)
三菱汽車發動機加速無力的故障檢修
梁尉
(廣州市番禺區職業技術學校,廣州511400)
一輛三菱帕杰羅V33汽車出現發動機功率下降、汽車行駛無力等故障現象,但是大修后依然怠速不穩、加速無力,經過反復檢測、分析、查找后發現原來是新更換的液壓挺柱高度過高所致。文中詳細介紹了這一故障的診斷思路與排除方法。
液壓挺柱;氣缸壓力;氣門關閉延遲角;產品問題
一輛三菱帕杰羅V33汽車,發動機型號是6G72,V型6氣缸12氣門,排量3.0L,采用單頂置凸輪軸,多點電子燃油噴射技術,電子控制點火,出現發功率下降、汽車行駛無力、油耗增多等故障現象,于是對發動機進行了大修。但是在發動機大修后依然出現怠速不穩、加速無力等故障。
根據車主反映的情況以及我們現場測試后,分析認為造成汽車行駛無力、發動機功率下降、油耗增多等故障應該是離合器打滑或發動機故障所致。但車主說底盤剛在前一個月維修過,維修時還更換了離合器片,因此我們最大的懷疑就是發動機問題。我們先查看發動機故障燈,在發動機運行工作時故障燈沒有亮,用電腦解碼器讀取故障,電腦解碼器顯示系統正常,于是對發動機進行拆解檢查。拆解并清洗發動機所有的零部件后,氣缸體上平面和氣缸蓋的下平面的平面度檢測結果為最大平面度為0.02mm,在正常范圍內,再對氣缸進行檢查測量,測量的數據記錄如表1。

表1 氣缸直徑的測量記錄表 mm
6G72發動機的氣缸直徑標準為91.10 mm,從測量結果來看,最大的磨損量達0.226 mm,最大圓柱度誤差達0.058 mm,已經遠超出極限值0.01 mm,說明發動機的氣缸已經嚴重磨損。
檢測活塞環的側隙與端隙,其最大測量值與最小測量值、標準范圍以及極限值如表2所示。

表2 活塞環測量記錄表 mm
從表2中看出,所有活塞環的側隙和端隙都超出極限值,說明活塞環也已經嚴重磨損,從而造成壓力下降,最終導致發動機加速無力、油耗增多等故障。查測其它零部件,發現其它零部件有的也磨損嚴重。向車主匯報并協商后,決定對該車的發動機進行大修。在大維修過程中,對氣缸孔重新鏜缸,并更換上活塞、活塞環、氣門、氣門座圈、液壓挺柱、氣門搖臂、凸輪軸、氣缸墊、火花塞、燃油濾清器等諸多新件。最后試車檢驗時,意想不到的事情發生了,著車后發現,發動機出現怠速不穩、發抖厲害的現象,著車待發動機冷卻水水溫正常后,把車開到廠外進行路試,路試過程中存在汽車行駛無力、發動機提速困難等故障現象,于是又把車開回廠里進行檢修。
發動機大修后還出現怠速不穩、加速無力、功率下降等故障現象,說明之前故障判斷不正確,還有故障沒有排除。于是按照從簡單到復雜、從容易到困難、從外到內的原則,再次先后做了以下檢測:發動機電控系統故障碼的讀取、離合器踏板自由行程檢測、發動機怠速狀況的檢測、點火系統的檢查、進排氣系統的檢查、燃油供給系統的檢查等,但都未找出故障原因。此時,診斷工作幾乎陷入了困境,我們反來復去地思考著。剩下未檢查到的是氣缸壓力不足的可能性最大了,于是對氣缸進行了檢測。
將每個噴油器的接線插頭撥出,將氣缸壓力表接到火花塞孔里,逐個檢查氣缸壓力。結果發現,用起動機帶動發動機轉動,轉速在250 r/min時,第2、3、5缸的壓力比其它3個氣缸的壓力小了許多,在這3個氣缸里加入少量機油后再次測量,測量結果不變,測量的數值如表3所示。

表3 氣缸壓力記錄表 kPa
6G72發動機氣缸壓力標準值為1 180 kPa,從測量數據來看,第1、4、6缸的壓力達到標準壓力的98%以上,但第2、3、5缸計3個氣缸壓力都小于最低極限壓力的823 kPa,各氣缸間最大的壓力差達到450 kPa,遠遠超出允許最大壓差的98 kPa。由此可以斷定,這正是造成發動機工作不良的原因。
仔細分析后,認為造成氣缸壓力減小的原因可能有:1)活塞環與氣缸套、氣門與氣門座圈、氣缸墊與氣缸體及氣缸蓋等密封不嚴、漏氣;2)進、排氣門的開啟與關閉的時間不正確;3)進氣不足、混合氣的壓縮比減小(但這種情況可能性較小)。接下來我們開始朝著這三個方向去檢查。
該發動機在大修時,其內部許多重要的零件都已換新,氣門間隙是用液壓挺柱進行自動調節,那到底是什么原因造成2、3、5缸的壓力偏低呢?我們百思不得其解。
在對發動機解體過程中,我們細心檢查未發現原安裝錯誤。接著我們參照維修手冊對與第2、3、5氣缸有關的零部件逐項進行認真檢測:
測量氣缸蓋和氣缸體的工作面平面度,最大值為0.02 mm,正常;測量那3個氣缸孔的圓度、圓柱度均小于0.0l mm,正常;檢測3個氣缸和活塞的間隙都在0.02~0.03 mm之間,正常;檢測3個氣缸活塞環與環槽的側隙,第一道氣環的側隙值在0.03~0.05 mm之間,第二道氣環的側隙值在0.02~0.04 mm之間,正常;再把3個氣缸的活塞環先后各自壓入氣缸內檢測其端隙,第一道氣環的端隙值都在0.30~0.40 mm之間,第二道氣環的端隙都在0.25~0.40 mm之間,油環的端隙都在0.20~0.40 mm之間,均正常;檢測氣門彈簧的自由高度均在49.10~49.80 mm之間,其垂直度均在0°~1.5°間,正常;檢查凸輪軸未發現彎曲變形;測量凸輪軸軸頸和凸輪凸臺,3個氣缸的進氣凸輪高度和排氣凸輪高度都在標準范圍之間;檢查氣門、氣門導管、氣門座圈,均未發現問題;檢查氣門與氣門座圈的密封性,將所有氣門裝到氣缸蓋上,再將氣缸蓋倒置,然后往氣缸蓋的燃燒室里倒入汽油,結果也沒發現泄漏,證明密封性良好;檢查氣門搖臂,也未發現問題。
經過反復研討,決定還是先從氣門的液壓挺柱(也稱氣門間隙調節器)檢查起。由于沒有專用的檢查工具,我們只能用千分尺來簡單檢測它的自由高度和直徑,如圖1所示。當把12只液壓挺柱的自由高度測量完后將測得的數據對比,發現裝在第2、3、5氣缸中有5個液壓挺柱的自由高度都比其它氣缸的液壓挺柱的自由高度高出 0.15~0.20 mm 左右,雖然我們沒有找到6G72發動機有關液壓挺柱的參數,但可以斷定問題就出在這里。于是我們要求配件公司再提供一付新的液壓挺柱,我們對每一只挺柱都進行認真的檢查測量,確認沒問題后才安裝到發動機上去。待發動機裝配完成后,起動發動機試測,發動機怠速正常,加速良好。路試中汽車行駛有力,加速情況良好,證明故障已經完全排除。

圖1 液壓挺柱的測量

圖2 配氣機構
該車發動機的配氣機構如圖2所示,氣門間隙是用一個液壓挺柱來自動調整,其工作原理是:當凸輪在升程階段,凸輪驅動搖臂滾針軸承,搖臂另一端壓縮液壓挺柱的柱塞,使單向閥關閉,高壓腔中的油液從挺柱體與柱塞密偶件配合的間隙中少量泄出,這時液壓挺柱可近似被看作一個不被壓縮的剛體,然后“剛體”推動氣門,控制著進排氣門的打開;在凸輪回程階段,柱塞的受力被解除,在回位彈簧作用下柱塞恢復原位,氣門在氣門彈簧的作用下自動關閉,完成一個工作循環,達到自動調節氣門間隙的目的。由于液壓挺桿自動把氣門間隙調節為零,從而也降低了發動機的噪聲。那么,該發動機的第2、3、5缸中5個液壓挺柱的自由高度超出標準值后,為什么會造成該氣缸的壓力降低呢?從它的配氣機構控制原理我們可以看出,當液壓挺柱的自由高度過高時,就會造成氣門早開晚關。
發動機在工作過程中,在壓縮行程,當活塞從下止點向上止點運行壓縮混合氣時,由于液壓挺柱的自由高度過高,使進氣門的延遲關閉角過大,在壓縮時就有部分混合氣從進氣門背后壓出去,造成氣缸壓縮壓力降低;而在做功行程,排氣門則提前打開,使缸內燃燒產生的壓力過早從排氣門釋放出來。最后導致發動機怠速不穩,加速無力,工作不良。
從這一個故障維修案例中可知,這一切都是配件質量問題惹的禍。在現實的工作中,當我們對汽車更換了新配件后,還出現故障時,人們往往先想到可能是原先對故障的判斷有誤,而不會想到新的配件也有問題。從這一故障案例中告訴我們,汽車的零部件,即使是正廠生產的零部件,產品的質量也不能夠100%的保證,何況現在汽車零配件的市場上還有眾多是山寨生產出來的二流產品。所以,在汽車維修過程中,當我們判斷、確定出故障部位并且準備要更換某些新的配件時,不要盲目不經檢測就更換,應該先對新的配件進行全方位檢測,確認沒有問題后再安裝上去,這樣才能保證高效的工作效率與良好的工作質量。
[1] 花家壽.三菱帕杰羅汽車維修手冊[M].沈陽:遼寧科技出版社,2000.
(編輯:啟 迪)
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1002-2333(2014)04-0179-02
梁尉(1976—),男,高級技師,從事汽車維修教研工作。
2014-02-11