淺談本田K24W5發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗異常故障的檢修

張飆

（廣汽本田汽車有限公司 510000)

0 前言

本田K24W5地球夢科技發(fā)動機(jī)采用了本田發(fā)動機(jī)特有的“智能可變氣門正時(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)動機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性，在國內(nèi)轎車、多用途汽車的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中具有一定的代表性。因此，分析研究該發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的組成及故障產(chǎn)生原因，對幫助本人及汽車維修技術(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)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)介紹

1.1 發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的組成和作用

發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)主要由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、潤滑油道、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)動機(jī)各運(yùn)動部件的摩擦表面進(jìn)行潤滑、加強(qiáng)密封、降低摩擦力并清除磨屑和冷卻。潤滑系統(tǒng)回路見圖1所示。

圖1 發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)回路圖

1.2 發(fā)動機(jī)潤滑方式介紹

發(fā)動機(jī)的潤滑方式主要有：壓力潤滑和飛濺潤滑。

壓力潤滑是通過機(jī)油泵將機(jī)油從油底殼內(nèi)吸出，經(jīng)過機(jī)油濾清器過濾雜質(zhì)后輸送入主油道，繼而輸送到零部件摩擦面進(jìn)行潤滑。常用于摩擦面沒有外露，載荷和運(yùn)動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。

飛濺潤滑是利用運(yùn)動零件激濺或噴濺起來的機(jī)油油滴、油霧來對零部件摩擦面進(jìn)行潤滑。常用于摩擦面外露、載荷輕、運(yùn)動速度小的零件或部位，如氣缸壁、活塞、活塞環(huán)、活塞銷以及配氣機(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)潤滑循環(huán)[1]。

2 發(fā)動機(jī)潤滑油異常消耗的可能性分析

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

圖2 發(fā)動機(jī)潤滑油異常消耗的可能性（FTA）分析

3 案例分析

3.1 故障描述

我司近日接到特約店的技術(shù)支援申請稱，一臺行駛里程3萬余公里的2017款本田多功能車，日前因機(jī)油壓力報(bào)警燈亮，無法行駛，拖車回店檢修。當(dāng)時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)缺少機(jī)油，但發(fā)動機(jī)外表并無漏油跡象，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)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。后該車使用不足兩個(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。特約店隨即對該車發(fā)動機(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，有投訴升級趨勢。而且特約店擔(dān)心處理不慎會觸及三包風(fēng)險(xiǎn)，因此不敢再隨意動手維修，請求生產(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)、從簡單到復(fù)雜的思路原則和順序，逐一對有關(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)動機(jī)與變速箱結(jié)合處等部位的情況，均無油污，排除了發(fā)動機(jī)外部滲漏機(jī)油的可能性；添加機(jī)油后試車發(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、測量氣缸壓力值、檢查進(jìn)氣門。

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。通過該車的火花塞情況分析，若PCV閥故障，將會有大量含有機(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，不會只是第4缸出現(xiàn)異常。因此可排除PCV閥故障的可能性。

測量氣缸壓力值。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，它用于評價(jià)氣缸的密封性。對于因氣缸磨損過大、活塞磨損過大或活塞環(huán)對口而引起的發(fā)動機(jī)燒機(jī)油，可表現(xiàn)為氣缸壓力值偏低。

火花塞拆下后，對各缸進(jìn)行氣缸壓力測量。測得結(jié)果均為1 250 kPa左右，各缸壓力相差不足5%，對比同款正常車輛的發(fā)動機(jī)氣缸壓力無異，判斷發(fā)動機(jī)密封性能良好，活塞環(huán)無發(fā)生對口、氣缸等部件無異常磨損。因此可排除發(fā)動機(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。從該款發(fā)動機(jī)的缸蓋結(jié)構(gòu)分析，雖有潤滑油道在燃燒室的上方經(jīng)過，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。但該車沒有發(fā)生過事故，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)燃燒室的氣門狀態(tài)。與其他三個(gè)氣缸對比發(fā)現(xiàn)，第4缸的進(jìn)、排氣門積碳均比其他三個(gè)氣缸積碳多，且有輕微濕潤（圖4）。

因此，判斷該發(fā)動機(jī)是由于進(jìn)氣門油封故障，機(jī)油沿進(jìn)氣門漏入燃燒室，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)氣門和排氣門附近[3]。

圖3 第4缸火花塞(右1)電極積碳嚴(yán)重且輕微濕潤

圖4 第4缸進(jìn)、排氣門均積碳嚴(yán)重且輕微濕潤

4 故障排除方法

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

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

5 結(jié)束語

發(fā)動機(jī)燒機(jī)油故障多見于使用時(shí)間較長、行駛里程較多的老舊車型，而且發(fā)生原因多是由于氣缸、活塞磨損過大所致，仍按照老舊的經(jīng)驗(yàn)思維去進(jìn)行車輛檢修，會對故障診斷和排除工作造成一定障礙。建議在處理車輛故障時(shí)，必須要邏輯合理、思路清晰來進(jìn)行全面的理論分析，再從外到內(nèi)、從簡單到復(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)確找出車輛故障部位，制定了合理可靠的維修方案。