淮陰師范學院 常安生
故障現(xiàn)象一輛2007款豐田皇冠車,搭載3GR發(fā)動機,累計行駛里程約為20萬km。該車因發(fā)動機冷卻液溫度過高進廠維修。
故障診斷接車后打開發(fā)動機室蓋檢查,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機冷卻液液位過低,且散熱器比較新;起動發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)冷卻液管發(fā)脹。進一步與車主溝通得知,該車之前在行駛中發(fā)動機冷卻液管脫落過,后經(jīng)維修更換了散熱器,最近發(fā)動機冷卻液消耗比較大,且發(fā)動機冷卻液容易高溫,另外該車還存在發(fā)動機起動困難、怠速抖動、動力不足等故障現(xiàn)象。根據(jù)車主描述及初步檢查結果,推斷氣缸墊密封不嚴,導致發(fā)動機冷卻液道與燃燒室相通。
打開發(fā)動機冷卻液加注口蓋,拆下發(fā)動機冷卻液泵傳動帶(排除發(fā)動機冷卻液泵對冷卻系統(tǒng)壓力的影響),將壓力脈動傳感器安裝在發(fā)動機冷卻液加注口上(圖1)。起動發(fā)動機,測得冷卻系統(tǒng)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(tǒng)的壓力脈動波形)。分析圖2可知,冷卻系統(tǒng)的壓力脈動較大,且很有規(guī)律,由此確認發(fā)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(tǒng)的壓力脈動波形(截屏)
拆解發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)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(huán)卡死及氣缸壁有臺階(圖3d)等異?,F(xiàn)象。用精密直尺和厚薄規(guī)測量氣缸蓋和氣缸體的平面度(圖4),發(fā)現(xiàn)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(fā)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(fā)動機冷卻液道與燃燒室相通,以致發(fā)動機工作不良。
故障排除修復發(fā)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(fā)動機起動、怠速及加速均正常;再次測量冷卻系統(tǒng)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(tǒng)的壓力脈動波形(截屏)