一辆行驶里程约12.6万km,搭载276发动机、722.9变速器的奔驰S350轿车,用户反映:该车每次冷车启动发出“哒哒”的异响,好像链条松动敲击产生。
接车后:连接STAR-D诊断仪检测,没有发现故障码提示。将车辆冷却下来,试车,发现刚着车的3~5s内,发动机的前部发出刺耳的金属敲击“哒哒”声,感觉像是没有供给足够机油润滑发出的链条敲击异响,过5s左右车辆就正常了。对车辆进行路试,急加速及匀速行驶时都没有异响,说明故障只是发生在刚着车时。
分析276发动机的润滑系统。276发动机的润滑系统由:按需供油的机油泵、机油冷却器、机油滤清器、正时导向轮、初级链条张紧器、曲轴轴承和连杆、带限压阀的喷油嘴器、真空泵、凸轮轴轴承、液压气门间隙调整、凸轮轴调节器、燃油系统高压泵、次级链条张紧器等组成。276发动的机油供给受到发动机控制单元的控制,在3种工况下满足车辆润滑及冷却需求并实现压力的恒定。发动机启动时,机油泵的叶片给大量的机油加压(如图1所示),使系统压力尽快建立并维持400kPa的压力。满足车辆冷启动的需求,减少机械摩擦。
发动机暖机时,受发动机控制单元的干涉,机油泵内的压力减小(如图2所示),弹簧克服阻尼力,叶片加压的机油量减少,系统暖机更快,而且机油压力降低到200kPa。
发动机正常运转时,受发动机控制单元的干涉,系统机油压力保持在400kPa的压力,满足车辆一切润滑需求,机油泵按需调整叶片加压机油的量(如图3所示)。
输出的机油在指定的油道内流动,并实现车辆的润滑、冷却、防锈清洁、密封的功能。查看276发动机的机油油路图(如图4所示)。
结合故障现象,不难判断出,车辆在启动时,部分部件的油压泄漏,导致了异响的出现。由于没有故障码,而且异响来源于链条相关部件,因此重点检查了带有保压功能的部件:初级链条张紧器、凸轮轴调节器、次级链条张紧器。
首先替换了初次级的链条张紧器,试车故障依旧。拆解两侧的气门室盖,检查进排气凸轮轴调节器及凸轮轴轴向锁止螺栓。276发动机运用了新的凸轮轴调节器。新的凸轮轴调节器具有体积更小、重量更轻、反应更迅速更精确等特点,而且应用了凸轮轴轴向锁止螺栓。当检查到2列汽缸组的时候,发现进气凸轮轴调节器的凸轮轴轴向锁止螺栓无法固定凸轮轴调节器,而且凸轮轴调节器内部锁止机构不能径向锁止(如图5所示)。凸轮轴调节器的内部泄压导致车辆冷车时正时链条松动,启动瞬间,链条与链板、凸轮轴调节器内部机械撞击产生了“哒哒”的异响。
故障排除:更换新的2列进气凸轮轴调节器以及凸轮轴轴向锁止螺栓,检查并重新设置正时。
故障总结:对于检查冷车异响的故障,关键就是分析:冷车时哪些条件达不到会响?冷车工况下的工作部件有哪些?冷车的故障是否在热车时也同样存在?一步一步地分析,逐个地排除。润滑系统的泄压经常导致异响,特别是链条张紧器、电磁阀、凸轮轴调节器、油泵、气门油封等。轻则异响烧机油,重则拉缸。此车故障查找从原理入手,思路明晰,事半功倍。