一辆行驶里程超50万km,配置K24A4型发动机和自动变速器的本田雅阁轿车。该车因事故发动机受损。维修人员对发动机进行解体维修,更换损坏的部件,完成后试车,怠速正常,但急加速出现回火现象,油耗过高。
接车后:测量燃油压力,怠速和加速工况的燃油压力均正常。测量气缸压力,4、个缸的气缸压力均在标准值范围内。发动机没有漏气现象。路试,车辆低速行驶时加速无力,高速行驶时基本正常。使用诊断仪对发动机系统进行自诊断,没有故障码,查看数据流,各项数据在标准值范围内。更换火花塞和高压线,故障症状没有明显改善。发动机解体过,怀疑存在机械故障,于是检查配气相位,没有问题。检查上止点位置传感器、气缸位置传感器和曲轴位置传感器的安装情况,没有发现异常现象。测量进气压力传感器和节气门位置传感器的信号电压,均正常。
综合以上检修结果,笔者认为故障极有可能出现在配气相位机构方面。该发动机配置VTEC机构,如果该机构装配不正确,那么会导致气门工作异常,发动机出现回火或放炮。打开气门室罩盖,拆下凸轮轴和VTEC机构,对VTEC机构进行检查。该机构由主摇臂、中间摇臂、辅助摇臂、同步活塞A、同步活塞B、正时活塞及正时弹簧等部件组成,见图16。
检查1缸的气门摇臂组件,发现主摇臂、中间摇臂及辅助摇臂之间不能自由摆动。分解气门摇臂组件,发现同步活塞A与同步活塞B之间的位置装反了,主摇臂、中间摇臂及辅助摇臂锁止在一起。继续检查其他缸的气门摇臂组件,发现都装错了。重新装配VTEC机构,试车,发动机急加速有力,进气歧管回火现象消失。进行路试,故障症状完全消失,检修工作结束。
进气歧管回火故障通常是混合气过稀或点火提前角过大造成的,常见的故障原因包括进气歧管漏气、喷油器堵塞、燃油压力过低、燃油泵工作不良、燃油滤清器堵塞、进气压力传感器损坏、气缸压力不足、气门漏气、配气相位失准、点火错乱以及发动机电控系统工作不良等。
K24A4型发动机配置i-VTEC机构,i-VTEC机构除了传统的VTEC机构之外,还包括一套在进气凸轮轴上的VTC(可变气门正时控制)机构。 VTEC机构利用凸轮轴的外形改变气门升程和正时。VTC机构通过油压改变进气凸轮轴的相位,还可以连续改变进气门的正时,能够在各种工况(发动机转速/车速/发动机负荷)下提高燃油效率,降低排放。当发动机处于中等负荷/大负荷时,VTC机构控制进气门迅速闭合,以利于减少空气/混合气返回进气侧的量,并且提高充气效率。当发动机高速运转时,VTC机构调节进气凸轮轴的相位角度,以获得最佳气门正时和最大的发动机输出功率。
同步活塞A与同步活塞B的长度是不同的,当二者的位置装错之后,较长的同步活塞B与主摇臂一起同步工作,导致VTEC控制功能失效,两个进气门同时开启,同时关闭。当发动机从怠速工况转入中、高速运转工况时,要求有较浓的混合气,此时两个进气门同时开启,进气量增多,与发动机控制模块提供的喷油量不相匹配,混合气过稀,导致发动机出现回火现象,车辆在低速行驶时加速性能差。此情况下发动机控制模块根据氧传感器信号对混合气进行加浓,结果油耗增大,尾气超标。