如图8所示,检查张紧器的壳体已经裂开,这样会导致张紧器阀芯的配合间隙增大,张紧器工作的机油压力会泄压,使链条不能保持一个合适的张紧度。链条张紧器在正常工作状态下很少会出现问题,其工作油压最高也就是500kPa的机油压力,这个机油压力远远小于张紧器工作时壳体所能承受的最大液压张力,车辆使用了8年的时间基本上也排除了张紧器有生产缺陷的可能。
如图9所示,检查张紧器有拆装过的痕迹,1 ZZ-FE发动机时规盖漏油的故障会有发生,尤其是张紧器安装的部位漏油比较明显。看到张紧器在安装时被打了很多的密封胶,张紧器损伤的原因就可以解释了。过多的密封胶影响了张紧器的油压供应,张紧器工作油压不足使阀芯伸缩频率很大。在正常油压状态时阀芯运动的频率不高,阀芯基本上是处在顶死的状态不会有很大的震动。在发动机停机时张紧器没有油压,张紧器是靠弹簧力呈自由伸长状态,如图10所示。机械锁定机构使阀芯不能收缩,阀芯受到弹簧的力可以自由伸长,张紧器内部的弹簧力很小,在解除了机械锁定机构时用手指的力就可以轻松的压入阀芯。一台正常的发动机在停机时由于张紧器只伸不缩的特性,虽然没有机油压力链条也会被卡紧而不是在很松的状态,链条在这种张紧度没有达到完全正常的状态时也是可以保障发动机正常运转的。实际上,张紧器内部有单向球阀分为低压腔和高压腔,高压腔产生一定的阻尼作用是可以在发动机转速变化时减轻链条波动。
链条张紧器损伤和锁定失灵的原因分析:
链条张紧器的裂纹是在壳体结构最薄的位置,这很容易理解,如图11所示,黄色的标记是裂纹位置,使壳体产生裂纹的主要原因是锁爪在卡住阀芯时上部齿牙的位置是高于红色圆圈标志的锁爪旋转轴心,也就是锁爪的受力点和支撑点的连线不是水平的,这个40°左右的角度(红色线条标志)会使阀芯有个向图片左侧的作用力,阀芯被锁爪卡住的同时会有横向的力冲击裂纹的壳体最薄处。如果链条张紧器没有工作油压,阀芯在卡住的同时对壳体的横向力保持一定或者有一定的波动,那么这个横向力还不足以将壳体撑裂,壳体最薄处的强度满足发动机启动时的冲击是没有问题的。发动机在运转中链条由于张紧力不足,在松动的状态下会发生摆动,链条的张紧侧导轨处在震荡的状态下对张紧器产生冲击,随着发动机转速的变化阀芯有时会处在一个高频振荡状态,壳体的最薄处在这种高频的横向冲击力作用下就会发生开裂。
阀芯头部黑白相间的积炭印迹是链条发生跳齿的位置,这个位置也基本上接近了在安装张紧器时阀芯被挂钩锁住的极限位置。阀芯能被在正常工作的中间位置压入至极限位置首先要克服单向锁定机构,这里有些不可思议,只有按下锁爪的外沿压缩小弹簧使锁爪脱离阀芯才可以将阀芯压入。张紧器虽然产生裂纹但是锁定机构的齿牙都是完好的。在发动机运转中锁定机构是如何失效的呢?