一辆行驶里程约15万km、搭载型号SGM7181 LE的1.8L发动机的2008年别克凯越轿车。用户反映:该车冷车怠速抖动,但在热车工况下,抖动现象有所减轻。
检查分析:冷车怠速工况时发动机抖动,疑似某缸不工作。维修人员连接故障诊断仪读取发动机控制单元故障码,有1个故障码P0101—第4缸失火。
本着先易后难思路,维修人员首先检查了发动机第4缸的火花塞,发动机怠速时拔下连接第4缸火花塞高压线连接插接器,发动机转速并无明显变化,拆下火花塞发现电极发黑,积炭较多,说明燃烧不好。为了更全面排查发动机抖动的原因,检查了分缸线、点火线圈、各个搭铁线接触点、进气空气流量和喷油脉宽,均正常。
接下来,在发动机怠速运转时,分别拔下各缸喷油器插接器,测量喷油供电电压在13.4 V,正常。以上配件并无问题,测量数据均在正常范围(除第4缸火花塞电极发黑燃烧积炭较多)。重新校准正时皮带上下标志刻度,试车故障依旧。
重新整理诊断维修思路,重点检查发动机缸压,测量了发动机每缸气缸压力,结果发现第4缸气缸压力比标准值明显偏低,只有0.65 MPa(正常气缸压力应为约0.8 MPa~1.0 MPa),据此判断第4缸失火原因与第4缸气缸工作压力偏低有关。导致气缸压力偏低原因较多,但从该车已行驶15万km来分析,应该和发动机燃烧室内部曲轴、连杆、活塞运动部件、密封环或配气机构的进排气气门密封不严有关。
因维修该故障要涉及到拆检发动机上缸体,为了减少相应工作强度,考虑到可能还会有其他问题会影响第4缸点火工作不良,同时,对进气系统进行相关检查,包括节气门相关进气管路是否存在漏气,节气门电机及传感器故障线路和工作状态,测量燃油供油油压,测量结果在350 Kpa,正常。
拆解发动机气缸盖,发现4个缸进排气门存在严重积炭,16个进排气门液压挺筒内壁不同程度地存在油泥过多,特别是第4缸进排气门挺筒内壁附粘着的机油油泥已经呈现硬质黑色积炭状(图1)。因这种硬质积炭附粘在第4缸进排气门挺筒壁上,会导致发动机工作时第4缸2个排气门关闭不严(该车气门形式两进两排),导致可燃混合气存在泄露情况,缸压下降。
在冷车工况下,机油粘度高,流动性差,发动机运动件阻力大,因此,缸压不足的第4缸不易点火做功,导致失火。随着热车运转一段时间,发动机工作温度逐渐提高,机油流动性有所改变,此时,存在失火的第四缸又能点火工作,发动机抖动现象有所减轻。
询问用户得知,为了节约成本,该车长期在路边店保养,而且对更换的油级别与型号不闻不问,同时还存在机油更换周期过长的情况。综合上述原因分析,发动机长期在这种缺乏有效保养的工况下运行,久而久之,进排气门液压挺筒内以及缸内润滑油道就会产生杂质和积炭,而第4缸的问题最为严重,从而导致冷车着车后发动机第4缸失火,工作不良。
故障排除:更换第4缸4个进排气门液压挺筒,清洗其余3个缸进排气门挺筒、气缸盖内部、凸轮轴、机油润滑油道的积炭,调整气门间隙,故障彻底排除。
相关资料:2008年别克凯越(Excelle)原厂维修手册