一辆行驶里程约56000 km的丰田皇冠轿车。车主反映:该车最近怠速不稳.坐在车里有明显抖动的感觉,而且仪表盘上的发动机故障灯常亮。
接车后:首先确认故障现象。经过试车发现上述故障确实存在,而且怠速开空调踩住制动踏板挂挡,发动机抖动现象尤其明显。接着用丰田专用检测仪调取故障代码,调得的故障代码为P0301--检测到1缸失火。询问车主得知.该车按时维护,定点在中石化加油站添加97号汽油。查阅该车的维修档案.轿车没有事故维修记录和发动机拆卸记录。做燃油系统、进气系统、节气门和三元催化转化器清洗,清洗完成后清除故障记录,进行怠速学习后试验,发动机怠速依然抖动。接着进行数据流分析.发现第1缸还是存在失火的现象。
拆卸第1缸点火线圈和火花塞,未发现明显异常。将第1缸火花塞、点火线圈与第5缸进行互换,读取故障代码,故障代码依旧为P0301;读取数据流发现,第1缸还是失火,而第5缸正常。接着做断缸测试,发现第1缸转速下降不明显,说明第1缸确实工作不良。测量气缸压力发现第1缸气缸压力仅为800 kPa,其他缸的气缸压力均为1 300 kPa,从火花塞安装孔向第1缸注入少量机油后再次测量气缸压力。发现气缸压力基本没有上升。通过以上检测怀疑可能是第1缸气门漏气。
拆卸进排气歧管,在第1缸进、排气门全关闭情况下向第1缸注入压缩空气.可以明显感觉到排气门处有漏气的声音.但进气门密封良好。按照上述方法测试其他气缸,都感觉不到漏气的现象。由此判定为第1缸排气门漏气。
为了排除积炭卡滞导致气门漏气的可能,对第1缸气门、燃烧室做积炭清洗,清洗后装复发动机试验,故障现象没有任何变化。为了进一步确认故障点,拆解第1缸气门后发现,发动机内部清洁无油泥,无磨损的金属铁屑和异物,活塞、燃烧室、气门、气门座圈等部位的积炭也很少第1缸前侧排气门气门座圈异常磨损,密封不严,气门座圈结合面有一段很宽,气门的整个锥面都变成了结合面(图1)。测量漏气的排气门直径,为5.472mm,在标准范围内:气门长度为111.52mm.标准长度为1 l 1.50 mm,气门底座有少量积炭可能导致误差,气门无弯曲变形;测量气门弹簧自由长度及偏差.也均在正常范围内。把气门放入气门导管内在气门开启5 mm左右的位置晃动气门,能明显感觉到晃动量很大,远远大于最大油膜间隙(0.10 mm ),横向晃动量更为明显。通过以上检查,推断为气门导管内径磨损过大,气门在导管内摆动使气门座圈异常磨损出现气门密封不严漏气导致第1缸气缸压力偏低,工作失火.从而出现上述发动机怠速抖动故障。
更换发动机1列气缸盖、漏气的排气门,并按照标准装配发动机后试车.发动机怠速运转稳定。连接故障检测仪检查.各缸都没有失火现象.上述故障排除。
发动机电控单元使用曲轴位置传感器监测发动机转动时速率的偏差来判定是否失火.用凸轮轴位置传感器识别失火的气缸。当检测到哪个气缸失火时说明该缸功率有所下降,按照汽油发动机工作的三要素查找故障点对维修此类故障很有帮助。