一辆行驶里程约9万km,搭载2.0 L LTD型发动机和6挡自动变速器的2011年别克君威轿车。用户反映:该车发动机故障灯亮,但行驶无异常。
检查分析:维修人员试车,未感觉到任何异常。检测发动机控制单元,发现故障码P0017—排气凸轮轴相位异常。故障码可以清除,但路试后还会点亮。
发动机怠速运转时,观察凸轮轴相位数据(图1),发现进排气凸轮轴相位变化量与目标变化量均相符,说明相位调整机构工作正常。但是一个明显的问题是,发动机在怠速运转时,进气凸轮轴相位变化量本应是0°,而此时却是提前10°。由此可见,此时发动机处于某种程度的失速状态,进气相位提前是为了提高扭矩响应的灵敏度,以便随时应对突发状况。
观察发动机的负载状态,果然发现负荷率偏高,且点火时间推迟(图2),表明发动机的确是处于失速的边缘。观察喷油修正量数据,发现自适应值向增加喷油的方向修正后,长、短期喷油修正量都处于正常状态(图3)。这表明尾气中存在异常的氧气成分。
将上述现象与故障码提示联系起来进行考虑。假定排气相位是推迟的,那么发动机怠速运转时,由于气流的流速较低,发动机会吸入一部分废气,造成燃烧温度的降低。这就像是废气再循环的过程。如果这种假设成立的话,排气中存在过多氧气就不奇怪了。接下来要设法证实这一推测。
再次观察发动机相位数据,发现进排气凸轮轴在单位时间内的摆动次数都在100左右,而曲轴只有5(图4)。发动机运转时,凸轮轴受到气门弹簧的冲击力转动是不稳定的,但如果正时链条的约束力足够强的话,凸轮轴不应存在过大的摆动。由此判断该车正时链条已经拉长了,它造成凸轮轴相位的推迟。
拆下正时链条与新零件进行对比,发现其长度明显偏长。检查发现缸盖气门弹簧座内积存了大量胶状物,根据经验这种情况是车辆加注了劣质燃油造成的。由于气门导管内进入了胶状物,导致气门动作不灵活,凸轮轴负载随之加大,造成链条拉长。
故障排除:彻底清理发动机润滑油道,清洗燃油箱,更换正时链条。试车确认故障排除。