汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的診斷與維修典型案例分析

楊 平 范 武 許節(jié)春 焦惠忠 杭俊威

（吉利汽車研究院（寧波）有限公司，浙江 寧波 315336）

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷方法

1.1 系統(tǒng)性故障診斷方法

只有在得到相關(guān)技術(shù)支持的前提下，我們才能夠進(jìn)行系統(tǒng)性的診斷，再利用電腦去對(duì)電動(dòng)機(jī)故障的相關(guān)資料進(jìn)行概括分析，并結(jié)合現(xiàn)學(xué)的理論知識(shí)去診斷各種故障。其中不僅涉及電腦數(shù)據(jù)測試，而且也對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)水平提出了較高的要求。在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真正故障進(jìn)行充分了解的情況下，依據(jù)診斷規(guī)則與相應(yīng)理論知識(shí)去分析出現(xiàn)故障的緣由，以實(shí)現(xiàn)診斷故障的效果。

1.2 網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法

通過該診斷方式，既能夠在很短的時(shí)間內(nèi)就把眾多發(fā)動(dòng)機(jī)故障信息都解決好，又能夠很好地彌補(bǔ)之前的診斷方式中的不足。除此之外，它還能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)故障起到一定的監(jiān)督判斷作用，幫助我們從不同的角度去發(fā)現(xiàn)故障所在地，以實(shí)現(xiàn)高效解決。

1.3 模糊故障診斷方法

通過該診斷方式，能夠讓我們從大致了解發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，然后再針對(duì)它實(shí)施相應(yīng)的維修。先檢查發(fā)送機(jī)是否有故障產(chǎn)生，再查找故障緣由。但是該診斷方式僅僅可以進(jìn)行大致的揣測，并無法在查找故障方面達(dá)到很高的準(zhǔn)確性[1]。

2 汽車發(fā)動(dòng)的典型故障檢修分析

2.1 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的控制及檢修

2.1.1 氣節(jié)門

氣節(jié)門也就是我們俗稱的油門，氣節(jié)門傳感器通過將氣節(jié)門的開合大小傳遞給ECU，ECU 對(duì)噴油量和時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)氣節(jié)門傳感器發(fā)生故障時(shí)，我們首先要將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后打開電門使用萬用表測量電器門的信號(hào)器電壓，通常情況下氣節(jié)門開度小于3°時(shí)，信號(hào)器電壓為0，氣節(jié)門開度大于3°時(shí)，信號(hào)器電壓為12 V，如果電壓不符合以上的要求，就嘗試松開固定的螺絲，慢慢地調(diào)整傳感器即可。

2.1.2 空氣流量計(jì)

在使用電腦診斷法觀察發(fā)現(xiàn)空氣流量器有問題，如果汽車怠速不穩(wěn)，出現(xiàn)換擋熄火的情況，時(shí)常伴有黑煙冒出，這個(gè)時(shí)候可以嘗試更換空氣流量器，如果更換之后還有類似的情況出現(xiàn)，可以使用故障診斷儀對(duì)汽車進(jìn)行測試，會(huì)有空氣流量計(jì)電阻偏大的情況出現(xiàn)，由于信號(hào)線處在轉(zhuǎn)角的位置，有時(shí)候位置發(fā)生了故障而出現(xiàn)接觸不良的情況，這個(gè)時(shí)候故障就基本可以排除了[2]。

2.1.3 怠速控制閥

發(fā)動(dòng)機(jī)在熄火的情況下，怠速控制閥自動(dòng)發(fā)出噠噠的響聲，將閥門開到最大，聽不到閥門復(fù)位的聲音，就說明怠速控制閥發(fā)生了故障，這個(gè)時(shí)候使用萬用表檢測電阻的大小，當(dāng)電阻值不在10 Ω～15 Ω 時(shí)，說明怠速控制閥發(fā)生了故障，及時(shí)更換即可。如果電阻值正常，則繼續(xù)進(jìn)行控制閥的閥芯，閥芯不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么該機(jī)器有問題，及時(shí)更換新機(jī)即可。

2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或啟動(dòng)困難

大家買車的目的就是為了方便平時(shí)的出行，所以總是需要去開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，而只要它面對(duì)長期高強(qiáng)度的運(yùn)行，就很容易出現(xiàn)各種故障。等你察覺到發(fā)動(dòng)機(jī)用起來非常困難的時(shí)候，往往會(huì)直接送到周邊的汽車店實(shí)施維修。當(dāng)維修者知道這輛車是在發(fā)動(dòng)機(jī)上出現(xiàn)問題之后，第一步通常會(huì)對(duì)其蓄電池進(jìn)行察看，要是問題的出現(xiàn)在蓄電池上，就容易使得汽車點(diǎn)火動(dòng)力被削弱，從而延長了它的啟動(dòng)時(shí)間。像這種情況，僅僅需要把蓄電池?fù)Q掉便好了。

2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲異常故障檢修技術(shù)

開車的時(shí)候，偶爾會(huì)聽見汽車有非常刺耳的聲音發(fā)出，這說明它有噪聲異常的問題出現(xiàn)，需要立刻找維修人員實(shí)施處理，從而解決好汽車出現(xiàn)不正常噪聲的情況。從整個(gè)檢修過程來看，第一步往往是觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)情況，要是發(fā)現(xiàn)它在進(jìn)行抖動(dòng)時(shí)沒有任何的規(guī)律性可言，那就意味著問題是來自點(diǎn)火系統(tǒng)；只要確定發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不正常噪聲的根源確實(shí)來自點(diǎn)火系統(tǒng)故障，那么應(yīng)該馬上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施修理，以處理好噪聲反常的問題。

2.4 機(jī)油散熱器的檢修

檢測機(jī)油散熱器內(nèi)部堵塞的方法比較多，這里給大家提供一個(gè)簡單可行的方法供大家參考。假設(shè)你覺得是機(jī)油散熱器遭遇了堵塞情況，那么此時(shí)從發(fā)動(dòng)機(jī)上把它給拆下來，然后再往它的進(jìn)油口添加足量的煤油，將機(jī)油散熱器立起，觀察散熱器出口煤油流出的情況，如果煤油不能夠連續(xù)流出表明內(nèi)部出現(xiàn)了堵塞。如果堵塞不是很嚴(yán)重，可采用加注高壓機(jī)油的方法強(qiáng)迫內(nèi)部的雜質(zhì)排出機(jī)油散熱器或者加入化學(xué)清洗劑的方法對(duì)機(jī)油散熱器內(nèi)部進(jìn)行清洗疏通。要是存在相對(duì)嚴(yán)重的堵塞情況，最好還是重新?lián)Q一個(gè)散熱器，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利運(yùn)行下去[3]。

2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)加速無力故障——以一輛科魯茲1.6 L排量的發(fā)動(dòng)機(jī)為例

2.5.1 具體情況介紹

這里以排量能夠達(dá)到1.6 L 的科魯茲作為案例，來深入探討其發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)故障問題。它最高可達(dá)到42 057 km 的行駛路程，不過在啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)“噠噠”的響聲，而且發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)呈現(xiàn)出劇烈的抖動(dòng)情況，重點(diǎn)是它在運(yùn)行狀態(tài)下很難實(shí)現(xiàn)加速效果，特別是上坡的時(shí)候。另外，從它的怠速狀態(tài)來看，當(dāng)你輕踩油門時(shí)，根本就無法把它的轉(zhuǎn)速控制在2 000 r/s 左右，而是會(huì)由1 500 r/s 直接然飆升至3 000 r/s，然后就觸發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)的故障指示燈。后來經(jīng)過和車主的一番交流，筆者了解到，該車在兩個(gè)月前曾由于發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了高溫缺水的情況而被維修過，但是之后依舊無法改善發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高的情況。

2.5.2 故障可能原因分析及檢修思路

當(dāng)你察覺到汽車在運(yùn)行狀態(tài)下很難進(jìn)行加速的時(shí)候，其實(shí)并非一定在發(fā)動(dòng)機(jī)上出現(xiàn)了問題，有時(shí)也許是因?yàn)閭鲃?dòng)系統(tǒng)打滑、又或者是制動(dòng)系統(tǒng)不順暢而造成的，所以還是得利用試車的辦法對(duì)實(shí)際故障位置進(jìn)行確定。詳細(xì)情況可以查看圖1 里面所反映出來的。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)加速無力故障檢修流程圖

按照車主提供的信息以及我們獲取的試車結(jié)果來看，發(fā)現(xiàn)這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)不僅具有異常響聲跟劇烈的抖動(dòng)情況，而且曾經(jīng)還接受過相關(guān)檢修，所以在對(duì)其故障原因進(jìn)行研究之后，建立了以下5 種排查方案。1）機(jī)油太臟，對(duì)油道造成了阻塞，使得油路無法達(dá)到較高的油壓，最終降低發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。2）油道單向閥被破壞，使得機(jī)油出現(xiàn)回流的情況，無法對(duì)正常的工作油壓予以供應(yīng)，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出不正常的噪音。3）機(jī)油流量節(jié)流閥被破壞，使得機(jī)油留到了發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋中去，引發(fā)機(jī)油量失衡的問題，最終對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行造成阻礙。4）VVT 系統(tǒng)里面的機(jī)油控制閥被破壞，以致于對(duì)機(jī)油的流向與其流量大小造成干擾，使得動(dòng)力被削弱。5）相位器出現(xiàn)問題，無法對(duì)來自機(jī)油控制閥發(fā)送出的信號(hào)進(jìn)行解決，和EUC 信號(hào)存在沖突，無法按照發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)況去針對(duì)凸輪軸角度做出合適的調(diào)整，最終對(duì)氣門開關(guān)的時(shí)間與進(jìn)排氣量造成干擾。

2.5.3 故障排查

2.5.3.1 機(jī)油油路故障排查

在維持發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的幾大系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)油油路占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位。它主要涵蓋了機(jī)油泵以及濾網(wǎng)、還有就是冷卻器等這些構(gòu)件。

運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)之后，機(jī)油泵就會(huì)馬上進(jìn)入到泵油狀態(tài)，此時(shí)機(jī)油將自油底殼流向?yàn)V網(wǎng)，以便把機(jī)油里面相對(duì)大的雜質(zhì)給過濾掉，然后再回到機(jī)油泵去實(shí)施加壓操作，并經(jīng)由側(cè)缸蓋機(jī)油道直接進(jìn)入濾清器，如果遇到了油路被阻塞的這種情況，那么就會(huì)打開泄壓閥，使得機(jī)油進(jìn)入油底殼，又因?yàn)樾箟洪y卡住了，不能達(dá)到相對(duì)高的機(jī)油壓力，使得機(jī)油不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件起到一定的潤滑作用，長期如此便會(huì)損壞機(jī)械。

2.5.3.2 單向閥故障排查

按照單向閥來看，它的作用是為了對(duì)機(jī)油的流向與油壓實(shí)施控制。只要它產(chǎn)生了故障，就容易導(dǎo)致油壓變小，讓系統(tǒng)發(fā)出不正常的響聲。重新安裝一個(gè)單向閥之后，雖然這種情況得到了一定改善，可依舊伴隨著異響。

2.5.3.3 機(jī)油流量節(jié)流閥故障排查

按照流量九流閥來看，它是為了對(duì)機(jī)油的油量實(shí)施控制，以確保足夠的機(jī)油在相關(guān)配氣結(jié)構(gòu)上發(fā)揮更好的潤滑作用。但是遇到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的情況時(shí)，很容易導(dǎo)致節(jié)流閥變形，無法更好地控制機(jī)油流量，所以我們對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行了替換。

VVT 閥故障排查VVT 閥是VVT 系統(tǒng)中的核心部件之一，也是VVT 系統(tǒng)中容易出故障的零部件，LED 型發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是液壓驅(qū)動(dòng)式VVT 系統(tǒng)，它一般涵蓋了相位器和控制閥等相關(guān)構(gòu)件。詳細(xì)情況可以查看圖2 里面所反映出來的。

圖2 VVT系統(tǒng)油路

2.5.3.4 機(jī)油控制閥故障排查

針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)出的聲音進(jìn)行記錄，然后從外部將一個(gè)12 V 的電源連接到機(jī)油控制閥上，此時(shí)聲音雖然變小了，可依舊伴隨著異響，是由于控制閥不順暢而造成的，應(yīng)該重新?lián)Q一個(gè)。

2.5.3.5 凸輪軸位置傳感器故障排查

這種位置傳感器是為了對(duì)相關(guān)位置信號(hào)進(jìn)行收集，然后再把信號(hào)向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 發(fā)送過去，以便ECU 能夠?qū)Φ谝桓讐嚎s上止點(diǎn)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷，并依據(jù)順序去實(shí)現(xiàn)噴油、點(diǎn)火以及爆燃等控制效果。

當(dāng)我們把這個(gè)位置傳感器拆下來進(jìn)行檢測之后，得知問題是出現(xiàn)在進(jìn)氣凸輪軸上，于是就馬上重新?lián)Q了一個(gè)，結(jié)果再次試車的時(shí)候就沒有了之前的異響，還是很難進(jìn)行加速操作。

2.5.3.6 點(diǎn)火正時(shí)故障排查

運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)之后，汽車正時(shí)將會(huì)在其整個(gè)過程當(dāng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的穩(wěn)定性作用，并針對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的開關(guān)和凸輪軸的相對(duì)位置實(shí)施有效控制。

如果太早進(jìn)行正時(shí)點(diǎn)火，很容易造成怠速失穩(wěn)，使得車主難以開啟馬達(dá)；即使勉強(qiáng)啟動(dòng)了，也缺乏充足的行駛動(dòng)力，無法達(dá)到高速行駛標(biāo)準(zhǔn)。

如果稍早進(jìn)行正時(shí)點(diǎn)火，雖然不會(huì)在怠速狀態(tài)下造成抖動(dòng)現(xiàn)象，長此以往，就會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能造成損壞。

如果太晚進(jìn)行正時(shí)點(diǎn)火，同樣會(huì)造成怠速失穩(wěn)，難以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)還會(huì)直接熄火。

結(jié)合前文分析來看，在我們更換了相關(guān)部件之后，雖說在一定程度上改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的異常情況，可P0011 故障卻還是沒有得到解決，這就讓筆者覺得問題應(yīng)該是出現(xiàn)在正時(shí)準(zhǔn)確性上，所以決定把氣門室罩蓋打開，并采用相關(guān)工具去對(duì)正時(shí)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，完成后重啟發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)故障燈并未被點(diǎn)亮，而且在輕踩油門時(shí)也表現(xiàn)出了很快的反應(yīng)，于是我直接試車，發(fā)現(xiàn)它能夠達(dá)到很好的加速效果，甚至在上坡時(shí)也毫不費(fèi)力?？僧?dāng)它處于怠速狀態(tài)時(shí)，卻又產(chǎn)生了故障燈被點(diǎn)亮的這種情況，而且是全新的故障碼P0016，意味著在進(jìn)氣凸輪軸位置出現(xiàn)了問題[4]。于是筆者采用相關(guān)工具去對(duì)正時(shí)位置實(shí)施檢測，得知進(jìn)氣凸輪軸位置發(fā)生了錯(cuò)誤，就把它調(diào)整好了，然后實(shí)施路試，可車子在行駛了15 km 之后又亮起了故障燈。但是我之前明明就調(diào)整好了正時(shí)位置，怎么會(huì)沒用呢。后來通過對(duì)相關(guān)案例的參考，筆者才真正搞清楚，是因?yàn)槠囍坝龅搅藥状胃邷厝彼那闆r，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一定的變形，對(duì)正時(shí)位置帶來了影響。經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)正時(shí)移位角并不算大，所以我直接通過手動(dòng)方式實(shí)施調(diào)整，先數(shù)出齒輪齒數(shù)為23 齒計(jì)算得出曲軸為15.65°/齒，曲軸轉(zhuǎn)兩圈而凸輪軸轉(zhuǎn)一圈得出15.65×2=31.3°，凸輪軸每齒為31.3°，用畫規(guī)在紙上畫出一個(gè)能放入皮帶盤的圓，標(biāo)注上進(jìn)氣門打開、進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開和排氣門關(guān)閉時(shí)所在的位置，在其中標(biāo)注 10°每等分的格子如圖3 所示。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)記號(hào)

當(dāng)筆者通過以上方式去重新調(diào)整正時(shí)位置之后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后就沒有再點(diǎn)亮故障燈了。并且處于怠速狀態(tài)下去輕踩油門，也可以獲得極快的反應(yīng)，甚至也順利通過了路試的加速測試，意味著該次檢修順利完成，確認(rèn)無誤后就可以通知客戶來提車了。

3 結(jié)語

汽車作為日常生活的主要代步工具，在我們的生活中隨處可見，同時(shí)它也存在著許多隱患，由于沒有及時(shí)地排除故障和事故隱患，從而導(dǎo)致了更大的災(zāi)禍。所以，掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢修的知識(shí)，不僅是汽車維修廠員工的本職責(zé)任，而且是每個(gè)司機(jī)對(duì)于處理汽車故障、排除安全隱患的重要的課題，不僅有利于對(duì)自家汽車故障的檢修，還有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)其他車輛故障，從源頭處減少汽車事故對(duì)群眾生命和財(cái)產(chǎn)的破壞。