2014年別克英朗發動機異響

◆文/浙江 余富忠

故障現象

一輛2014年生產的別克英朗，搭載LDE 1.6L型發動機，VIN為LSGPB54U0FD03＊＊＊＊，行駛里程為91 670km。車主反映：儀表中發動機故障報警燈亮，發動機啟動后有異響。

故障診斷與排除

首先驗證故障現象。啟動發動機后，儀表中發動機故障報警燈亮，打開發動機艙蓋，能明顯聽到進氣凸輪軸位置執行器內部發出“噠噠噠……”異響。連接解碼器，在發動機系統存有故障碼：P0011-進氣凸輪軸系統位置性能。拆卸正時皮帶上前蓋，發現進、排氣凸輪軸位置執行器、進氣凸輪軸位置執行器電磁閥均已被更換。與車主進一步溝通后得知：該車一年前曾在另一家修理廠大修過發動機，并更換了許多零部件，但經過多次維修，故障一直沒有解決。

根據車主描述，并結合故障現象及故障碼，首先檢查發動機機油，正常；檢查氣門正時，發現氣門正時偏差一個齒。根據維修手冊要求重新調整氣門正時(圖1)后試車，故障依舊。檢查從進氣凸輪軸位置執行器電磁閥至發動機控制模塊相關線路，正常。檢測進氣凸輪軸位置執行器電磁閥電阻，為9.8Ω(正常值為7～12Ω)。啟動發動機，檢測進氣凸輪軸位置執行器電磁閥2號端子的信號波形，并與排氣凸輪軸位置執行器電磁閥2號端子的信號波形進行對比，未發現異常。該發動機進、排氣凸輪軸位置執行器電磁閥是一樣的，將進氣與排氣凸輪軸位置執行器電磁閥互換后試車，故障依舊，且仍然報故障碼P0011。

圖1 故障車型的正時標記點

通過以上檢查診斷，說明該發動機機油、氣門正時、進氣凸輪軸位置執行器電磁閥相關線路、發動機控制模塊、進氣凸輪軸位置執行器電磁閥本身均正常，結合可變氣門正時系統工作原理，決定重點檢查機油壓力。該車發動機機油壓力檢測端口位于汽缸蓋上(圖2)。怠速時，機油溫度在80℃以上，機油壓力應該在130kPa以上，但該車的機油壓力實測值只有70kPa左右，但儀表中機油報警燈沒亮，由此可以判斷，該車由于機油壓力過低造成進氣凸輪軸位置執行器異響,并報故障碼P0011。

圖2 故障車型發動機機油壓力檢測端口

筆者之前曾經檢修過別克LDE 1.6L型發動機(燒機油)，并根據機油油道繪制過潤滑系統原理簡圖(圖3)。

根據潤滑系統原理簡圖分析，導致機油壓力偏低的可能原因有：

1.機油散熱器、機油濾清器堵塞；

2.機油泵、機油減壓閥故障；

3.機油流量單向閥堵塞；

4.曲軸、凸輪軸軸瓦部位間隙過大，導致系統卸壓；

5.活塞機油油嘴故障，導致系統卸壓；

6.潤滑油道有裂縫。

本著先簡單后復雜的原則，診斷該車發動機機油壓力過低的故障原因。首先檢查機油濾清器及機油散熱器，正常。將發電機拆下，更換發動機缸體上的機油流量單向閥(圖4)，故障依舊。拆下發動機前蓋(機油泵總成)，檢查機油泵發現有輕微磨損，更換發動機前蓋(機油泵總成)后試車，冷車狀態正常，但熱車后進氣凸輪軸位置執行器內部仍有異響，再次檢測機油壓力，為90kPa左右，仍然偏低。至此，只好完全拆解并大修發動機。

圖3 LDE發動機潤滑系統原理簡圖

圖4 機油流量單向閥

拆解后，對發動機進行全面檢查，曲軸及軸瓦無異常磨損、汽缸蓋及凸輪軸無異常磨損、缸體及缸蓋無裂縫，但是第一缸和第四缸有拉缸現象(圖5)。為了找到第一、四缸拉缸而第二、三缸沒有拉缸的原因，筆者重點檢查四個活塞機油油嘴，發現第二缸和第三缸的活塞機油油嘴已經直通。發動機工作時，大量的機油噴向第二缸第三缸汽缸壁，機油壓力下降，第一缸和第四缸汽缸壁潤滑不良，所以第二、三缸沒有拉缸，而第一、四缸拉缸。

圖5 故障車一缸和四缸拉缸

更換活塞、汽缸套、活塞環、活塞機油油嘴等部件，按照維修手冊要求裝配發動機。發動機大修完成后試車，順利啟動，運轉穩定。用解碼器重點查看怠速狀態下凸輪軸調節器的數據流：排氣凸輪軸位置執行器62%～69%；進氣凸輪軸位置執行器60%～68%；發動機冷卻液溫度85℃。踩油門踏板，排氣凸輪軸位置執行器數據增大，進氣凸輪軸位置執行器數據減小，發動機冷卻液溫度上升，且以上數據均在正常變化范圍內。

當發動機冷卻液溫度繼續上升至108℃時(該車冷卻液溫度達到106℃時電子風扇開始工作)，進氣凸輪軸位置執行器仍然有輕微的響聲，進氣凸輪軸位置執行器上升至85%左右。此時再次檢測機油壓力，為140kPa左右(圖6)，在正常范圍內。該車出現進氣凸輪軸位置執行器異響之后，車輛又行駛一年多時間，長時間異響會造成進氣凸輪軸位置執行器內部磨損，間隙增大，當冷卻液溫度上升后會造成機油粘度下降，滲透性增大，會造成該部件因發動機溫度升高后又異響。考慮到一般車輛正常行駛時冷卻液溫度不會達到108℃，為降低維修成本，跟車主解釋清楚后交車。

交車大約三周后，車主打電話反映該車進氣凸輪軸位置執行器響聲增大，并且發動機故障燈亮。只好讓車主再次進店，并更換進氣凸輪軸位置執行器。更換完成后試車，冷車正常，當發動機冷卻液溫度上升至106℃時，發動機突然抖動一下，進氣凸輪軸位置執行器數據流在20%～85%之間跳變，又報故障碼P0011。

由于數據流跳變，考慮進氣凸輪軸位置執行器電磁閥存在偶發性卡滯，而且該車進、排氣凸輪軸位置執行器電磁閥是一樣的，于是將兩個電磁閥拆下清洗后再次進行互換后試車，一切正常。當時由于車主急于用車，便匆忙交車。

第二天車主電話反映：發動機故障燈再次亮起，但凸輪軸位置執行器未出現異響。車輛回廠后連接解碼器，發動機控制單元內存有故障碼P0014-排氣凸輪軸位置性能。更換凸輪軸位置執行器電磁閥后，該車故障才被徹底排除。

圖6 發動機大修后的機油壓力

維修小結

該車由于第二、第三缸活塞機油油嘴故障，當發動機工作溫度上升，機油粘度下降，流動性增大，容易卸壓，機油壓力下降，不足以使凸輪軸位置執行器調節器正常工作，所以出現異響，并存儲有故障碼P0011。另外，長期機油壓力不足進一步造成機油泵磨損。又因為車主在故障狀態下行車一年多，進氣凸輪軸位置執行器內部磨損，造成發動機大修后，冷卻液溫度升高仍存在輕微異響。

將以上問題解決后，該車又出現進氣凸輪軸位置執行器電磁閥偶發性卡滯，加上其他修理廠將氣門正時對錯，使得五個故障點疊加在一起，診斷難度非常較大，這就要求修理人員有扎實的理論基礎和豐富的維修經驗。

專家點評

高惠民

本文是一篇機電結合較好的維修案例，值得我們學習。但是，比較遺憾的是由于一些原因，沒有把進氣凸輪軸位置執行器電磁閥一次性更換掉，致使診斷過程中再次出現了故障碼P0011。為此，有必要總結怎樣才能系統性地進行汽車故障診斷的維修經驗。

目前發動機的性能及熱效率不斷提升，許多發動機部件的工作條件越來越嚴苛(高溫、高壓)，使得發動機出現拉缸、燒熔或爆缸的概率更高，使得對發動機潤滑系統和冷卻系統的設計要求也越來越高。如：對發動機活塞的運動冷卻不僅要阻止熱量通過活塞向曲軸箱內傳遞，避免機油受熱碳化，從而弱化機油的潤滑性能；同時還要避免活塞本身受熱膨脹而變形過大，降低活塞與汽缸壁出現拉缸的風險。因此，在現代高速發動機上普遍采用機油冷卻噴嘴，通過機油冷卻噴嘴，將壓力機油靶向噴射在活塞頂部背面，對活塞進行冷卻，機油冷卻噴嘴的流量大約在1～3L/min。由于機油冷卻噴嘴長期使用后會出現內部單向閥磨損、卡滯或噴嘴堵塞，都會影響活塞的冷卻效果。尤其是單向閥的磨損或卡滯，還會導致機油壓力降低，造成發動機其他部件潤滑不良的功能性故障。因此，一般在修理發動機曲柄連桿機構時，必須對冷卻活塞的機油冷卻噴嘴進行清洗和檢查,預防類似于本案例故障的出現。另外，在診斷潤滑系統機油壓力過低時，也必須考慮機油冷卻噴嘴的泄壓問題。隨著電子技術的不斷發展，有些發動機通過發動機ECU控制機油冷卻噴嘴的噴射，以精確兼顧發動機預熱期間的排放和活塞冷卻效果。