2007 款豐田皇冠車發動機冷卻液溫度過高

淮陰師范學院 常安生

故障現象一輛2007款豐田皇冠車，搭載3GR發動機，累計行駛里程約為20萬km。該車因發動機冷卻液溫度過高進廠維修。

故障診斷接車后打開發動機室蓋檢查，發現發動機冷卻液液位過低，且散熱器比較新；起動發動機，發現冷卻液管發脹。進一步與車主溝通得知，該車之前在行駛中發動機冷卻液管脫落過，后經維修更換了散熱器，最近發動機冷卻液消耗比較大，且發動機冷卻液容易高溫，另外該車還存在發動機起動困難、怠速抖動、動力不足等故障現象。根據車主描述及初步檢查結果，推斷氣缸墊密封不嚴，導致發動機冷卻液道與燃燒室相通。

打開發動機冷卻液加注口蓋，拆下發動機冷卻液泵傳動帶（排除發動機冷卻液泵對冷卻系統壓力的影響），將壓力脈動傳感器安裝在發動機冷卻液加注口上（圖1）。起動發動機，測得冷卻系統的壓力脈動波形如圖2所示（藍色為1缸點火波形，紅色為冷卻系統的壓力脈動波形）。分析圖2可知，冷卻系統的壓力脈動較大，且很有規律，由此確認發動機冷卻液道與燃燒室相通。

圖1 安裝壓力脈動傳感器

圖2 故障車冷卻系統的壓力脈動波形（截屏）

拆解發動機，發現油底殼中有大量水跡（圖3a）、多個活塞的頂部被沖刷得比較干凈（圖3b）、氣門積炭嚴重（圖3c）、活塞油環卡死及氣缸壁有臺階（圖3d）等異常現象。用精密直尺和厚薄規測量氣缸蓋和氣缸體的平面度（圖4），發現氣缸蓋和氣缸體中間部位的翹曲度均在0.10 mm～0.15 mm（即兩邊高、中間低，正常情況下應不超過0.05 mm），由此推斷氣缸蓋和氣缸體因長期受高溫高壓影響，發生了嚴重變形，以致氣缸蓋和氣缸體的接合面（氣缸墊）密封不嚴，使發動機冷卻液道與燃燒室相通，以致發動機工作不良。

故障排除修復發動機（如鏜氣缸、鑲氣缸套、磨氣缸蓋和氣缸體的平面等）后裝復試車，發動機起動、怠速及加速均正常；再次測量冷卻系統的壓力脈動波形（圖5），也恢復正常，故障排除。

圖4 測量氣缸蓋和氣缸體的平面度

圖5 正常車冷卻系統的壓力脈動波形（截屏）