一辆行驶里程约约2万km、搭载4NR-FE发动机的2016年丰田威驰轿车。客户反映:该车辆之前一切正常,在地下车库停放2天后,出现无法启动的故障现象。
故障诊断:接车后试车,接通点火开关,安全(SECURITY)指示灯熄灭,启动发动机,启动机运转有力,发动机无法启动。连接故障检测仪(GTS)读取故障代码,无相关故障代码存储。本着由简到繁的诊断原则,维修人员首先对发动机工作的三要素进行检查。拆下各缸的火花塞,发现火花塞表面湿润,火花塞间隙正常;接通点火开关,高压点火模块有12.6V的电源,且搭铁良好。维修人员断开各缸喷油器的导线连接器,将各缸的火花塞依次安装到各缸高压点火模块上,尝试启动发动机,进行跳火试验,各缸火花明亮且强烈,排除点火系统有故障的可能。连接燃油压力表,启动发动机,测得燃油系统的压力为330 kPa(正常为304 kPa~343 kPa),正常。用气缸压力表测量第1缸的压缩压力(图1),为300 kPa(正常情况下,各缸的压缩压力标准值为1 200 kPa,最小压力值为900 kPa),不正常,依次测量其他缸的压缩压力,分别为730 kPa, 350 kPa和300 kPa,均不正常。根据上述检查结果,初步判定是各缸压缩压力不足导致发动机无法启动,分析认为造成各缸压缩压力不足的可能原因有:气缸垫密封不良;气门头部与气门座圈密封不良;活塞环与气缸套密封不良;气门摇臂脱落;发动机正时不正确。
查看该车的维修履历,没有任何事故维修记录。检查散热器和副冷却液罐,冷却液充足;冷却液泵及其传动带正常;用故障检测仪对冷却风扇进行主动测试,冷却风扇运转正常,暂时排除发动机温度过高导致气缸垫损坏的可能。拆卸气门室盖。检查进、排气凸轮轴安装情况,正常,气门摇臂没有脱落的现象;检查正时链条、正时链条挡板、张紧器安装情况,正常,发动机正时准确无误。拆卸4个缸的喷油器,喷油器表面积炭严重(图2),说明该车加注的燃油不是太好,提取该车燃油箱内的燃油与正常车的燃油进行对比(图3),发现该车燃油箱内的燃油无论是颜色还是气味与正常车的燃油都有明显差别,于是决定进一步检查发动机燃烧室内活塞表面积炭状况。使用内窥镜检查各缸活塞头部,无烧蚀的迹象,但各缸活塞表面均附着一层厚厚的积炭(4),推测活塞环可能卡在活塞环槽内,与活塞粘合在一起失去正常的弹性,从而与气缸套密封不良,导致气缸压缩压力不足。建议使用积炭清洗剂对发动机燃烧室内的积炭进行浸泡处理,以清除活塞表面、活塞环及气门头部的积炭。
故障排除:将积炭清洗剂从火花塞孔注入发动机燃烧室内,浸泡30 min后,用设备抽出分解积炭的清洗剂。再次使用内窥镜检查,发现活塞表面积炭已被清理干净。向各气缸内注入少许发动机机油,测量各缸的压缩压力,均在标准值以上。启动发动机,发动机顺利启动,至此,故障彻底排除。
故障总结:近期遇到很多因燃油品质导致无法启动、启动困难、发动机异响的故障,希望有关部门加强对加油站燃油品质的监管。维修人员在实际故障诊断中,借助于仪器设备的检测,可大大缩短维修时间并能快速准确找到故障的根源。
相关资料:2013-2014年款丰田威驰原厂维修手册(含电路图)