2014年別克英朗發(fā)動機異響

◆文/浙江 余富忠

故障現(xiàn)象

一輛2014年生產(chǎn)的別克英朗，搭載LDE 1.6L型發(fā)動機，VIN為LSGPB54U0FD03＊＊＊＊，行駛里程為91 670km。車主反映：儀表中發(fā)動機故障報警燈亮，發(fā)動機啟動后有異響。

故障診斷與排除

首先驗證故障現(xiàn)象。啟動發(fā)動機后，儀表中發(fā)動機故障報警燈亮，打開發(fā)動機艙蓋，能明顯聽到進氣凸輪軸位置執(zhí)行器內部發(fā)出“噠噠噠……”異響。連接解碼器，在發(fā)動機系統(tǒng)存有故障碼：P0011-進氣凸輪軸系統(tǒng)位置性能。拆卸正時皮帶上前蓋，發(fā)現(xiàn)進、排氣凸輪軸位置執(zhí)行器、進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥均已被更換。與車主進一步溝通后得知：該車一年前曾在另一家修理廠大修過發(fā)動機，并更換了許多零部件，但經(jīng)過多次維修，故障一直沒有解決。

根據(jù)車主描述，并結合故障現(xiàn)象及故障碼，首先檢查發(fā)動機機油，正常；檢查氣門正時，發(fā)現(xiàn)氣門正時偏差一個齒。根據(jù)維修手冊要求重新調整氣門正時(圖1)后試車，故障依舊。檢查從進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥至發(fā)動機控制模塊相關線路，正常。檢測進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥電阻，為9.8Ω(正常值為7～12Ω)。啟動發(fā)動機，檢測進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥2號端子的信號波形，并與排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥2號端子的信號波形進行對比，未發(fā)現(xiàn)異常。該發(fā)動機進、排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥是一樣的，將進氣與排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥互換后試車，故障依舊，且仍然報故障碼P0011。

圖1 故障車型的正時標記點

通過以上檢查診斷，說明該發(fā)動機機油、氣門正時、進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥相關線路、發(fā)動機控制模塊、進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥本身均正常，結合可變氣門正時系統(tǒng)工作原理，決定重點檢查機油壓力。該車發(fā)動機機油壓力檢測端口位于汽缸蓋上(圖2)。怠速時，機油溫度在80℃以上，機油壓力應該在130kPa以上，但該車的機油壓力實測值只有70kPa左右，但儀表中機油報警燈沒亮，由此可以判斷，該車由于機油壓力過低造成進氣凸輪軸位置執(zhí)行器異響,并報故障碼P0011。

圖2 故障車型發(fā)動機機油壓力檢測端口

筆者之前曾經(jīng)檢修過別克LDE 1.6L型發(fā)動機(燒機油)，并根據(jù)機油油道繪制過潤滑系統(tǒng)原理簡圖(圖3)。

根據(jù)潤滑系統(tǒng)原理簡圖分析，導致機油壓力偏低的可能原因有：

1.機油散熱器、機油濾清器堵塞；

2.機油泵、機油減壓閥故障；

3.機油流量單向閥堵塞；

4.曲軸、凸輪軸軸瓦部位間隙過大，導致系統(tǒng)卸壓；

5.活塞機油油嘴故障，導致系統(tǒng)卸壓；

6.潤滑油道有裂縫。

本著先簡單后復雜的原則，診斷該車發(fā)動機機油壓力過低的故障原因。首先檢查機油濾清器及機油散熱器，正常。將發(fā)電機拆下，更換發(fā)動機缸體上的機油流量單向閥(圖4)，故障依舊。拆下發(fā)動機前蓋(機油泵總成)，檢查機油泵發(fā)現(xiàn)有輕微磨損，更換發(fā)動機前蓋(機油泵總成)后試車，冷車狀態(tài)正常，但熱車后進氣凸輪軸位置執(zhí)行器內部仍有異響，再次檢測機油壓力，為90kPa左右，仍然偏低。至此，只好完全拆解并大修發(fā)動機。

圖3 LDE發(fā)動機潤滑系統(tǒng)原理簡圖

圖4 機油流量單向閥

拆解后，對發(fā)動機進行全面檢查，曲軸及軸瓦無異常磨損、汽缸蓋及凸輪軸無異常磨損、缸體及缸蓋無裂縫，但是第一缸和第四缸有拉缸現(xiàn)象(圖5)。為了找到第一、四缸拉缸而第二、三缸沒有拉缸的原因，筆者重點檢查四個活塞機油油嘴，發(fā)現(xiàn)第二缸和第三缸的活塞機油油嘴已經(jīng)直通。發(fā)動機工作時，大量的機油噴向第二缸第三缸汽缸壁，機油壓力下降，第一缸和第四缸汽缸壁潤滑不良，所以第二、三缸沒有拉缸，而第一、四缸拉缸。

圖5 故障車一缸和四缸拉缸

更換活塞、汽缸套、活塞環(huán)、活塞機油油嘴等部件，按照維修手冊要求裝配發(fā)動機。發(fā)動機大修完成后試車，順利啟動，運轉穩(wěn)定。用解碼器重點查看怠速狀態(tài)下凸輪軸調節(jié)器的數(shù)據(jù)流：排氣凸輪軸位置執(zhí)行器62%～69%；進氣凸輪軸位置執(zhí)行器60%～68%；發(fā)動機冷卻液溫度85℃。踩油門踏板，排氣凸輪軸位置執(zhí)行器數(shù)據(jù)增大，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器數(shù)據(jù)減小，發(fā)動機冷卻液溫度上升，且以上數(shù)據(jù)均在正常變化范圍內。

當發(fā)動機冷卻液溫度繼續(xù)上升至108℃時(該車冷卻液溫度達到106℃時電子風扇開始工作)，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器仍然有輕微的響聲，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器上升至85%左右。此時再次檢測機油壓力，為140kPa左右(圖6)，在正常范圍內。該車出現(xiàn)進氣凸輪軸位置執(zhí)行器異響之后，車輛又行駛一年多時間，長時間異響會造成進氣凸輪軸位置執(zhí)行器內部磨損，間隙增大，當冷卻液溫度上升后會造成機油粘度下降，滲透性增大，會造成該部件因發(fā)動機溫度升高后又異響?？紤]到一般車輛正常行駛時冷卻液溫度不會達到108℃，為降低維修成本，跟車主解釋清楚后交車。

交車大約三周后，車主打電話反映該車進氣凸輪軸位置執(zhí)行器響聲增大，并且發(fā)動機故障燈亮。只好讓車主再次進店，并更換進氣凸輪軸位置執(zhí)行器。更換完成后試車，冷車正常，當發(fā)動機冷卻液溫度上升至106℃時，發(fā)動機突然抖動一下，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器數(shù)據(jù)流在20%～85%之間跳變，又報故障碼P0011。

由于數(shù)據(jù)流跳變，考慮進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥存在偶發(fā)性卡滯，而且該車進、排氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥是一樣的，于是將兩個電磁閥拆下清洗后再次進行互換后試車，一切正常。當時由于車主急于用車，便匆忙交車。

第二天車主電話反映：發(fā)動機故障燈再次亮起，但凸輪軸位置執(zhí)行器未出現(xiàn)異響。車輛回廠后連接解碼器，發(fā)動機控制單元內存有故障碼P0014-排氣凸輪軸位置性能。更換凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥后，該車故障才被徹底排除。

圖6 發(fā)動機大修后的機油壓力

維修小結

該車由于第二、第三缸活塞機油油嘴故障，當發(fā)動機工作溫度上升，機油粘度下降，流動性增大，容易卸壓，機油壓力下降，不足以使凸輪軸位置執(zhí)行器調節(jié)器正常工作，所以出現(xiàn)異響，并存儲有故障碼P0011。另外，長期機油壓力不足進一步造成機油泵磨損。又因為車主在故障狀態(tài)下行車一年多，進氣凸輪軸位置執(zhí)行器內部磨損，造成發(fā)動機大修后，冷卻液溫度升高仍存在輕微異響。

將以上問題解決后，該車又出現(xiàn)進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥偶發(fā)性卡滯，加上其他修理廠將氣門正時對錯，使得五個故障點疊加在一起，診斷難度非常較大，這就要求修理人員有扎實的理論基礎和豐富的維修經(jīng)驗。

專家點評

高惠民

本文是一篇機電結合較好的維修案例，值得我們學習。但是，比較遺憾的是由于一些原因，沒有把進氣凸輪軸位置執(zhí)行器電磁閥一次性更換掉，致使診斷過程中再次出現(xiàn)了故障碼P0011。為此，有必要總結怎樣才能系統(tǒng)性地進行汽車故障診斷的維修經(jīng)驗。

目前發(fā)動機的性能及熱效率不斷提升，許多發(fā)動機部件的工作條件越來越嚴苛(高溫、高壓)，使得發(fā)動機出現(xiàn)拉缸、燒熔或爆缸的概率更高，使得對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設計要求也越來越高。如：對發(fā)動機活塞的運動冷卻不僅要阻止熱量通過活塞向曲軸箱內傳遞，避免機油受熱碳化，從而弱化機油的潤滑性能；同時還要避免活塞本身受熱膨脹而變形過大，降低活塞與汽缸壁出現(xiàn)拉缸的風險。因此，在現(xiàn)代高速發(fā)動機上普遍采用機油冷卻噴嘴，通過機油冷卻噴嘴，將壓力機油靶向噴射在活塞頂部背面，對活塞進行冷卻，機油冷卻噴嘴的流量大約在1～3L/min。由于機油冷卻噴嘴長期使用后會出現(xiàn)內部單向閥磨損、卡滯或噴嘴堵塞，都會影響活塞的冷卻效果。尤其是單向閥的磨損或卡滯，還會導致機油壓力降低，造成發(fā)動機其他部件潤滑不良的功能性故障。因此，一般在修理發(fā)動機曲柄連桿機構時，必須對冷卻活塞的機油冷卻噴嘴進行清洗和檢查,預防類似于本案例故障的出現(xiàn)。另外，在診斷潤滑系統(tǒng)機油壓力過低時，也必須考慮機油冷卻噴嘴的泄壓問題。隨著電子技術的不斷發(fā)展，有些發(fā)動機通過發(fā)動機ECU控制機油冷卻噴嘴的噴射，以精確兼顧發(fā)動機預熱期間的排放和活塞冷卻效果。