重型卡車動力不足問題分析及診斷流程研究

龐振華 賈豆豆

摘 要：自2013年以來市場反饋配套重型卡車的發動機動力不足問題日益增多，用戶對整車動力性能有了新的要求，用戶因動力不足問題退修換機的數量也在不斷刷新，重型卡車動力不足已成為擺在眼前亟待解決的問題。鑒于此，結合動力不足案例，著重分析重型卡車動力不足的表現以及該問題增加的原因，并介紹了動力不足問題的處理流程。

關鍵詞：重型卡車；發動機；流程；案例；動力不足

中圖分類號：TK429? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）03-0073-05

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.03.019

0? ? 引言

科技進步和經濟發展使人們的生活水平日益提高，汽車這種交通工具作為經濟發展的標志之一，與人們的關系越來越密切。然而，近些年來，隨著國內重型卡車營運市場的下滑，用戶對整車性能愈加關注，尤其是對動力性能、經濟性能要求愈加苛刻；同時，用戶出于想繼續享受三包服務的心理，會借機對即將到期的發動機提出換機要求。另外，新產品投入市場，對司機操作的要求與老司機的傳統操作手法相悖，加上新產品機型性能及操作的宣貫不到位，造成了發動機動力不足問題的假象；而整車配套不合理、維修站維修指導更新遲緩或維修技能不足等因素都極大地推動了市場動力不足問題反饋數量的上升[1-3]。因動力不足問題的誤判而退回的發動機在所有動力不足問題的退修機中占比已由原來的20%左右上升到了75%左右，造成了發動機質量成本的外部損失增加的同時也影響了品牌市場的聲譽。因此，找出動力不足的根本原因，降低市場動力不足問題的反饋量，贏得市場口碑，成為目前亟待解決的市場軟質量問題之一[4]。

動力不足是綜合性性能問題，原因復雜，排查困難，地域分布廣，為節省費用，又能快速排查故障情況，使得現場維修人員能夠系統地對故障車進行排查，也為其他技術人員提供分析準備的一手資料，亟待建立動力不足故障診斷流程及指導方案。而為方便以后找出動力不足故障的根本原因，建立市場反饋動力不足案例庫顯得尤為重要[5-6]。

1? ? 動力不足的表現

動力性指標主要由最高車速、加速能力和最大爬坡度來表示，是汽車使用性能中最基本和最重要的性能。重型卡車顯示出動力不足的表現也主要在三個方面：最高車速上不去、加速能力差、爬坡能力差。

1.1? ? 最高車速上不去

最高車速上不去，是指在水平良好的路面上，汽車能達到的最高行駛速度無法達到整車設定的最高車速值。

例1：2019年11月20日接到市場反饋，用戶購買一輛牽引車，該車用于跑棗莊—上海—廣州段高速，該路段較平坦，該車最高車速只有75 km/h，無法滿足用戶跑高速的用途（最高車速>100 km/h）。

1.2? ? 加速能力差

加速能力指汽車在行駛中迅速增加行駛速度的能力，通常用加速時間和加速距離來表示。加速能力包括兩個方面，即原地起步加速性和超車加速性。重型卡車反映出的加速能力差主要表現為在最高擋或次高擋由該擋最低穩定車速或預定車速全力加速到一定高速度所需要的時間較長，或者在換擋后發動機轉速掉得太多且轉速上升較慢。

例2：2019年2月中旬接到反饋，河南地區一臺主要用于散貨運輸的牽引車，行駛路況主要是國、省道和普通公路，用戶反饋該車提速較慢，換擋后轉速下降較多。

1.3? ? 爬坡能力差

爬坡能力是用滿載或一部分負載的汽車在良好路面上的最大爬上坡度表示的。爬坡能力差主要表現為整車上坡時上坡無力，無法用較高擋位上坡等現象。

例3：2019年10月初接到海口地區反饋，一整車在較緩坡度上坡時，轉速下降較快，上坡沉悶無力。

2? ? 造成市場動力不足問題反饋上升的因素

經過一年多的市場動力不足故障車輛的跟車分析處理，加上用戶強烈要求退換發動機返廠后的座臺復試檢測，對故障案例進行了整理分析，總結出用戶反饋動力不足的故障原因及支持性案例如下。

2.1? ? 市場因素

重型卡車廠根據用戶使用要求調整了動力總成，但儀表盤（圖1）沒有做相應更換，導致用戶使用過程中產生動力不足的錯誤感受。

例4：2019年5月，唐山用戶購買一輛牽引車，配裝12 L柴油機，整車配12速帶超速擋變速箱，標載為33 t，現行駛里程93 200 km。用戶主要從事全國長途運輸，行駛路況主要是高速公路。用戶反映載重爬坡無力、提速慢、車速低（時速只有70 km）、超速擋轉速上不去等。之前維修站已更換噴油泵、增壓器，并對空濾器、中冷器、進氣管路等進行了檢查處理；整車廠根據用戶使用需求，將整車后橋速比由原來的4.11換為3.7。

2.2? ? 整車配置對發動機動力性的影響

根據目前重卡實際使用情況，基于地理環境和道路環境，結合車速和載重量等使用工況進行動力選型，是重卡匹配的主要依據。且整車儀表、輪胎、動力總成等也需要合理選擇，才能有較好的動力輸出。

2.2.1? ? 根據海拔選擇動力

在高原（海拔3 000 m以上）選擇車輛，在同等質量的情況下，如果選擇的是高原型發動機，則由于高原空氣稀薄，選擇動力應比平原大一些（一般大2%左右），在平原不用特殊考慮。

2.2.2? ? 根據地形（山區、丘陵、平原）不同選擇動力

地形不同，對車輛動力、變速器、后橋速比的要求也不同，在山區、丘陵時坡道、彎路較多，要求車輛容易起步、提速。以一輛載重量為10 t的車輛為例：

1）在平原地區推薦車輛動力、變速器和后橋速比分別為102.9 kW、6擋變速器和4.875；

2）在丘陵地帶推薦車輛動力、變速器和后橋速比分別為117.6 kW、7擋變速器和5.286；

3）在山區推薦車輛動力、變速器和后橋速比分別為132.3 kW、8擋變速器和5.571。

例5：平原地區用車用來跑山區導致反饋動力不足問題。

2019年10月初，接到廣州用戶反饋整車爬坡無力、油耗高，但平路正常的問題。經過跟車測試及與用戶交談了解到，該用戶購車用于跑廣州至貴州。

路況：多為山路，上坡、彎道較多，如圖2所示。

根據表1該車動力總成的配置，該車適用于跑平原地區高速，跑山路較多的道路時，其后橋速比較小，爬坡能力不足，最高車速較高。該問題屬于用戶在買車時沒有考慮到實際路況，選擇的車型速比及變速箱匹配不當造成。

2.2.3? ? 根據道路（高速、國道、省道、不平路段）不同選擇動力

1）高速公路路況較平坦，有高、低速限制，平均行駛速度在70 km/h以上，有利于車輛的高速平穩行駛，顧客要求動力性強；

2）國道、省道路況好，各種車輛都允許行駛，但不利于車輛高速、平穩運行，平均行駛速度在50～70 km/h或50 km/h以下；

3）不平坦的道路對車輛爬坡性能有較高的要求。

例6：跑省道、國道用車跑高速表現出動力不足的問題。

2013年11月20日接到市場反饋，用戶購買一輛牽引車，該車用于跑棗莊—上海—廣州一段高速，該車最高車速只有75 km/h，無法滿足用戶跑高速的用途。接到反饋后，動力不足小組人員到現場檢測發動機無問題。

路況：平原高速，道路平坦，無較多上下坡，如圖3所示。

根據表2，該車配置12速變速箱12JSD160TA和4.38速比的后橋，其最高車速達不到用戶跑高速要求的100 km/h以上，但其爬坡性能較好，適用于跑國道、省道。更換4.11速比的后橋之后，整車的最高車速能夠滿足用戶的要求。

2.3? ? 離合器打滑對整車動力性的影響

2.3.1? ? 離合器打滑現象

汽車起步時，完全放松離合器踏板，發動機的動力不能完全傳至變速器主動軸，使汽車動力下降，油耗增加，起步困難；汽車加速時，車速不能隨發動機轉速提高而加快，以致行駛無力；當負載上坡時，打滑較明顯，嚴重時會從離合器內散發出焦臭味。

2.3.2? ? 離合器打滑原因

摩擦力矩嚴重不足：壓緊力不足、摩擦系數小、離合器緊固螺釘松動、分離或貼死滾動軸承。離合器踏板自由行程太小或沒有，分離軸承經常壓在離合器分離杠桿上，使壓盤處于半分離狀態。具體原因包括：

1）壓緊彈簧壓緊力不足；

2）摩擦片表面質量差：摩擦片磨損變薄、龜裂、硬化，鉚釘外露或沾有油污；

3）離合器和飛輪連接螺釘松動；

4）超載運行，超過了離合器的設計能力而造成離合器打滑；

5）使用半聯動狀態過多，造成摩擦片異常磨損；

6）壓盤工作面存在變形、翹曲或斷裂。

2.3.3? ? 離合器打滑判斷與排除

離合器在工作過程中接觸和離合狀態如圖4、圖5所示。

1）拉緊手剎制動器，掛上低速擋，慢慢放松離合器踏板徐徐加大油門，若汽車不動，發動機仍繼續運轉而不熄火，說明離合器打滑。掛上擋位，拉緊手剎制動器，用手搖柄能搖轉發動機，也說明離合器打滑。

2）檢查離合器踏板是否有自由行程，如果沒有自由行程，應予調整。

3）若自由行程正常，應拆下離合器殼窗口檢查離合器與飛輪緊固螺釘是否松動，如松動應擰緊，如不松動應檢查離合器蓋與飛輪之間有無調整墊片，并視情況減少或拆除墊片再予擰緊。

4）經上述檢查排除后仍然打滑時，應拆下離合器檢查摩擦片的狀況：若有油污，應清洗、烘干，然后找出油污來源，并設法排除；若摩擦片磨損過薄、燒片或鉚釘頭外露，應更換從動盤。

5）檢查壓盤表面情況，如出現壓盤斷裂、翹曲、變形的情況，應更換壓盤。

6）如摩擦片磨損情況、壓盤表面均正常，則應檢查離合器壓盤是否存在粉塵堵塞而引起壓盤不能正常回位的現象，如有此現象則應清除堵塞的粉塵，清除后分離指高度一致可繼續使用，如不一致，應更換從動盤。

7）如沒有上述情況，汽車又沒有超載，則應屬于離合器壓盤的壓緊力不足，應更換壓盤；如多次重復出現該故障，則是由于設計匹配離合器不當造成，應及早通知相關汽車廠及發動機廠。

3? ? 動力不足問題診斷流程的建立

1）根據動力不足處理經驗，整理出動力不足現場處理點檢驗項次：車輛故障描述；用戶及車輛故障信息；發動機配置的檢查；已處理措施記錄；怠速煙度檢查；排氣制動蝶閥；排氣管路積碳情況；進氣系統檢查；供油系統檢查；發動機本體檢查，重點排查是否存在活塞與缸套嚴重磨損或拉傷，是否存在冷卻系統故障，是否存在潤滑系統故障，是否存在缸蓋組故障，是否存在連桿軸瓦與曲軸連桿咬毛現象；整車傳動系統檢查；整車配置與車輛運行工況分析；試車檢查、整車測試。

2）根據動力不足處理經驗，整理出動力不足現場處理步驟，當出現動力不足故障時，應參照該步驟由簡單到復雜地去處理，直至找到發動機動力不足的真正原因。檢查只是手段，真正目的是解決故障。首先需要詳細記錄用戶及車輛故障信息、發動機與整車的基本配置信息及故障車輛在此服務站維修前的其他維修記錄，以備建立動力不足故障診斷庫使用。

（1）啟動發動機，觀察發動機高低怠速是否穩定、自由加速時煙度變化情況，并且注意是否有異響存在。若有異常現象，請記錄、分析，尋找并排除故障點。

（2）使用INCA或診斷儀檢測發動機在怠速、原地加速至額定轉速、標載額定轉速最高車速時三種狀態下的進氣壓力值，有助于分析整個進氣系統是否存在異常。

（3）使用INCA或診斷儀檢測油門踏板是否正常，維修時更換的任何一個油門踏板均需要檢測。主要從踏板開度、信號電壓值兩個方面檢查，判斷踏板行程及技術要求是否符合濰柴技術要求。

（4）對于安裝有多功率開關的車輛，使用INCA或診斷儀檢測多功率開關是否存在異常，主要檢查開關檔位及各電壓值與標定值是否相符。維修前須注意開關所處的檔位狀態，是否錯用了輕（中）載檔位。

（5）使用INCA或診斷儀檢測排氣制動開關及蝶閥是否出現異常。主要是檢測當排氣制動打開或關閉時，蝶閥是否有相應的動作并且轉動是否靈活，否則會因排氣背壓增大而造成動力不足。

（6）檢查排氣管路內積碳情況，如果積碳過多同樣會導致排氣背壓過大，造成動力不足故障。同時要檢查車輛排氣管路及消音器是否有堵塞或者是否用管徑比較小的管件代替了原有標準管件。

（7）進氣系統檢查。進氣系統包含了比較復雜的器件及管路，檢查時需仔細認真且逐一排除故障疑點。

（8）供油系統檢查。供油系統同樣包含比較復雜的器件及管路，尤其是高壓油路，檢查時需仔細認真且逐一排除故障疑點。在進行供油系統檢查時，重點是檢測噴油器、高壓油泵。

（9）在實際試車過程中，應密切關注發動機轉速、扭矩、軌壓等重要參數，查看發動機是否確實運行在外特性以及此時的發動機負荷效率。可利用診斷儀進行加速測試、斷缸測試來判斷是否存在某缸不工作或是工作能力較差的情況。進行壓縮測試可判斷各缸的氣密性。在進行這些測試時，需嚴格按照EOL使用指南上對測試條件的要求執行。

（10）利用“整車診斷線束”對整車線束進行故障排查。考慮到車輛在實際使用過程中會造成一些不易檢查部位的線束短路、斷路等線束故障，故開發“整車診斷線束”可以快速地判斷出整車線束是否存在故障，有助于分析動力不足故障。

（11）發動機本體檢查。參照國二發動機處理方法檢查發動機本體是否存在故障。

（12）整車傳動系統檢查。重點檢查剎車、離合、變速箱、后橋等車輛傳動部件。

4? ? 結束語

經過一年多對重型卡車動力不足故障的跟車測試，總結測試、分析處理經驗，濰柴已經形成完整的現場診斷表單及處理步驟，積累了動力不足經驗案例，本文所述內容可供同行業技術人員及市場營銷、維修人員參考。

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收稿日期：2023-10-03

作者簡介：龐振華（1979—），女，河南人，工程師，研究方向：柴油機制造質量技術研究。