淺談本田K24W5發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗異常故障的檢修

摘要：本文主要分析和排除一臺(tái)本田K24W5發(fā)動(dòng)機(jī)由于第4缸進(jìn)氣門(mén)油封密封不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油沿進(jìn)氣門(mén)流入燃燒室參與燃燒，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗過(guò)大、積碳嚴(yán)重的故障。技術(shù)人員通過(guò)理論分析、運(yùn)用專(zhuān)業(yè)工具和手段對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，準(zhǔn)確找到了故障點(diǎn)，成功排除了故障。

關(guān)鍵詞：本田發(fā)動(dòng)機(jī);K24W5;燒機(jī)油;進(jìn)氣門(mén)油封;漏油

中圖分類(lèi)號(hào)：U461 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

0前言

本田K24W5地球夢(mèng)科技發(fā)動(dòng)機(jī)采用了本田發(fā)動(dòng)機(jī)特有的“智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)（I-VTEC）”和缸內(nèi)燃油直噴技術(shù)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下保持最佳的進(jìn)排氣狀態(tài)和精準(zhǔn)的噴油量控制，從而有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性，在國(guó)內(nèi)轎車(chē)、多用途汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中具有一定的代表性。因此，分析研究該發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成及故障產(chǎn)生原因，對(duì)幫助本人及汽車(chē)維修技術(shù)人員快速、有效排除故障和提高維修水平，具有一定的參考意義。

1發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)介紹

1.1發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成和作用

發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、潤(rùn)滑油道、壓力傳感器、散熱器和限壓閥組成，主要功能是不間斷地將機(jī)油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件的摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑、加強(qiáng)密封、降低摩擦力并清除磨屑和冷卻。潤(rùn)滑系統(tǒng)回路見(jiàn)圖1所示。

1.2發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑方式介紹

發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑方式主要有：壓力潤(rùn)滑和飛濺潤(rùn)滑。

壓力潤(rùn)滑是通過(guò)機(jī)油泵將機(jī)油從油底殼內(nèi)吸出，經(jīng)過(guò)機(jī)油濾清器過(guò)濾雜質(zhì)后輸送入主油道，繼而輸送到零部件摩擦面進(jìn)行潤(rùn)滑。常用于摩擦面沒(méi)有外露，載荷和運(yùn)動(dòng)速度大的零件或部位，如曲軸主軸承、曲軸瓦、連桿瓦及凸輪軸和搖臂軸上各軸承等。

飛濺潤(rùn)滑是利用運(yùn)動(dòng)零件激濺或噴濺起來(lái)的機(jī)油油滴、油霧來(lái)對(duì)零部件摩擦面進(jìn)行潤(rùn)滑。常用于摩擦面外露、載荷輕、運(yùn)動(dòng)速度小的零件或部位，如氣缸壁、活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)以及配氣機(jī)構(gòu)的搖臂、挺桿等。

所有流經(jīng)各摩擦面的機(jī)油最后通過(guò)回油管或受活塞環(huán)的油環(huán)刮擦回到油底殼內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行下一個(gè)潤(rùn)滑循環(huán)^[1]。

2發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油異常消耗的可能性分析

在認(rèn)識(shí)了發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)回路的前提下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際構(gòu)造分析，可將發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油異常消耗的可能原因概括為兩大方面：發(fā)動(dòng)機(jī)漏機(jī)油和發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油。然后采用FTA分析法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油異常消耗的可能原因進(jìn)行深入分析。具體分析結(jié)果見(jiàn)圖2。

3案例分析

3.1故障描述

我司近日接到特約店的技術(shù)支援申請(qǐng)稱，一臺(tái)行駛里程3萬(wàn)余公里的2017款本田多功能車(chē)，日前因機(jī)油壓力報(bào)警燈亮，無(wú)法行駛，拖車(chē)回店檢修。當(dāng)時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缺少機(jī)油，但發(fā)動(dòng)機(jī)外表并無(wú)漏油跡象，于是重新加注了4L 5W30粘度的機(jī)油后，機(jī)油壓力報(bào)警燈熄滅，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。后該車(chē)使用不足兩個(gè)月，行駛約2 000 km后，機(jī)油壓力報(bào)警燈再次亮起，檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)油液面高度低于油尺下限線。特約店隨即對(duì)該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換活塞和活塞環(huán)，但3 000 km后發(fā)生第3次亮機(jī)油壓力報(bào)警燈，再次檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)油液面高度低于油尺下限線。由于車(chē)輛較新、涉及重要總成故障且已經(jīng)一次維修失敗，客戶投訴情緒激烈，有投訴升級(jí)趨勢(shì)。而且特約店擔(dān)心處理不慎會(huì)觸及三包風(fēng)險(xiǎn)，因此不敢再隨意動(dòng)手維修，請(qǐng)求生產(chǎn)廠支援。

3.2確定故障檢修方向

為確保檢修排查工作全面和準(zhǔn)確，按照之前的FTA分析結(jié)果，按先外后內(nèi)、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思路原則和順序，逐一對(duì)有關(guān)零件進(jìn)行排查。

首先，指導(dǎo)特約店再三認(rèn)真檢查發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩表面、缸體表面、通風(fēng)蓋周邊、正時(shí)鏈蓋底部、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱結(jié)合處等部位的情況，均無(wú)油污，排除了發(fā)動(dòng)機(jī)外部滲漏機(jī)油的可能性;添加機(jī)油后試車(chē)發(fā)現(xiàn)急加速時(shí)，排氣管有輕微冒藍(lán)煙現(xiàn)象^[2]。

然后逐一將各燃燒室的火花塞拆下對(duì)比觀察，發(fā)現(xiàn)第4缸的火花塞電極部位積碳量較其他三個(gè)氣缸的火花塞積碳量嚴(yán)重，且伴有輕微濕潤(rùn)情況（圖3）。由此推斷第4缸燃燒室內(nèi)有機(jī)油參與燃燒的可能性較大。

3.3具體故障部位排查

根據(jù)火花塞的情況推斷第4缸燃燒室內(nèi)可能存在燒機(jī)油的故障，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際構(gòu)造分析：發(fā)生可能燒機(jī)油的部位位于發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋中間位置，所以機(jī)油可從缸體下部或缸蓋上部進(jìn)入燃燒室。遂按圖2的FTA分析結(jié)果繼續(xù)深入分析，包括檢查PCV閥、測(cè)量氣缸壓力僮、檢查進(jìn)氣門(mén)。

檢查PCV閥。PCV閥主要作用是將竄入曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣體通過(guò)PCV閥導(dǎo)入進(jìn)氣歧管內(nèi)，重新進(jìn)入燃燒室參與燃燒，延緩機(jī)油變質(zhì)和減少污染。通過(guò)該車(chē)的火花塞情況分析，若PCV閥故障，將會(huì)有大量含有機(jī)油蒸汽的氣體被導(dǎo)入進(jìn)氣歧管內(nèi)，并分配到各個(gè)燃燒室進(jìn)行燃燒，不會(huì)只是第4缸出現(xiàn)異常。因此可排除PCV閥故障的可能性。

測(cè)量氣缸壓力值。氣缸壓力是指活塞到達(dá)壓縮終了上止點(diǎn)時(shí)氣缸的壓縮壓力值，它用于評(píng)價(jià)氣缸的密封性。對(duì)于因氣缸磨損過(guò)大、活塞磨損過(guò)大或活塞環(huán)對(duì)口而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油，可表現(xiàn)為氣缸壓力值偏低。

火花塞拆下后，對(duì)各缸進(jìn)行氣缸壓力測(cè)量。測(cè)得結(jié)果均為1 250 kPa左右，各缸壓力相差不足5%，對(duì)比同款正常車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力無(wú)異，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)密封性能良好，活塞環(huán)無(wú)發(fā)生對(duì)口、氣缸等部件無(wú)異常磨損。因此可排除發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油從缸體下部進(jìn)入燃燒室的可能性。

檢查進(jìn)氣門(mén)。從該款發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋結(jié)構(gòu)分析，雖有潤(rùn)滑油道在燃燒室的上方經(jīng)過(guò)，若油道因事故碰撞破損或存在加工砂眼，確可使機(jī)油漏入燃燒室。但該車(chē)沒(méi)有發(fā)生過(guò)事故，且是近期才發(fā)生燒機(jī)油故障，所以從邏輯上可排除此可能性，遂將故障點(diǎn)鎖定在氣門(mén)油封處。

拆下進(jìn)氣歧管和排氣歧管，確認(rèn)每個(gè)燃燒室的氣門(mén)狀態(tài)。與其他三個(gè)氣缸對(duì)比發(fā)現(xiàn)，第4缸的進(jìn)、排氣門(mén)積碳均比其他三個(gè)氣缸積碳多，且有輕微濕潤(rùn)（圖4）。

因此，判斷該發(fā)動(dòng)機(jī)是由于進(jìn)氣門(mén)油封故障，機(jī)油沿進(jìn)氣門(mén)漏入燃燒室，導(dǎo)致機(jī)油消耗異常。同時(shí)因?yàn)闄C(jī)油的化學(xué)特性，燃燒后產(chǎn)生大量的積碳，附著在火花塞電極、進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)附近^[3]。

4故障排除方法

該車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)燒故障是進(jìn)氣門(mén)油封故障所致，未發(fā)現(xiàn)用戶使用不當(dāng)因素，屬于零件質(zhì)量問(wèn)題。按照《家用汽車(chē)產(chǎn)品修理、更換、退貨責(zé)任規(guī)定》中的有關(guān)條款規(guī)定，氣門(mén)屬于缸蓋總成中的重要零部件，應(yīng)對(duì)該車(chē)作保修更換缸蓋總成處理。

更換缸蓋總成后，將氣門(mén)間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順，急加速時(shí)沒(méi)有冒藍(lán)煙，故障成功排除。直到行駛5000公里后的下一保養(yǎng)周期，測(cè)量機(jī)油的消耗量不足0.5 L，大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19055-2003）的要求。

5結(jié)束語(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油故障多見(jiàn)于使用時(shí)間較長(zhǎng)、行駛里程較多的老舊車(chē)型，而且發(fā)生原因多是由于氣缸、活塞磨損過(guò)大所致，仍按照老舊的經(jīng)驗(yàn)思維去進(jìn)行車(chē)輛檢修，會(huì)對(duì)故障診斷和排除工作造成一定障礙。建議在處理車(chē)輛故障時(shí)，必須要邏輯合理、思路清晰來(lái)進(jìn)行全面的理論分析，再?gòu)耐獾絻?nèi)、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)行檢查，驗(yàn)證理論判斷。本文就是按此原則和方法，在最短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確找出車(chē)輛故障部位，制定了合理可靠的維修方案。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《汽車(chē)養(yǎng)護(hù)與檢測(cè)技術(shù)》楊江河編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年1月版.

[2]《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》陳文華主編，人民交通出版社，2001年9月版.

[3]《轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)維修技術(shù)實(shí)訓(xùn)》天天汽車(chē)工作室編著，機(jī)械工業(yè)出版社.