一辆行驶里程约800km,搭载2.4L进气门可变电控液压配气机构的新型发动机,采用德国ZF传动桥,9速液力机械自动变速器的2014款吉普自由光。客户反映:行驶过程中踩下制动踏板时发动机易自行熄火,熄火要等待3~5min车辆才能正常启动行驶。
故障诊断:接车后,笔者使用原厂诊断仪检测发动机电控单元,没有存储任何故障码,发动机电控系统数据流的各项技术参数没有异常,笔者判断产生此故障的原因可能有:发动机电控单元的电源或接地线接触不良、自动变速器的锁止离合器无法分离、发动机电控单元故障、发动机机械故障。
笔者首先检查发动机电控单元正极供电端子、点火开关电源分配端子以及接地点。处理后路试,笔者将车辆行驶在平坦的市区道路,没有发现顾客反映的故障现象;但在颠簸、崎岖不平、有坡度的路面,行车制动过程中车辆出现失速现象(发动机转速低于怠速值,类似手动挡车没有摘成空挡而踩制动踏板),然后车辆自行熄火。使用原厂诊断设备检测车辆各电控系统通信正常,发动机的PCM、自动传动桥的TCM等都没有故障码记录。
笔者按压启动按钮,启动机能够带动发动机转动,但发动机没有启动迹象。启动过程中,笔者观察组合仪表内发动机转速表,发现转速约600r/min,转速值偏高(正常启动时发动机转速约300r/min)。发动机出现类似没有空气压缩的状态,按照顾客反馈的故障现象,笔者在车内等待约5min,发动机顺利启动。
笔者为了验证发动机汽缸压力是否充足,将车辆开回店内,带上汽缸压力表,模拟故障发生现象的路况再次路试。当车辆失速熄火后,笔者拆卸全部火花塞,使用汽缸压力表测量所有汽缸的压缩压力均为0,而正常值是10~13bar(1 bar=10 5 Pa)。笔者在拆除火花塞的过程中还注意到2缸和3缸的火花塞裙部有严重的积炭,类似严重烧机油车辆出现的故障现象。考虑到该款车的发动机采用新型可变液压配气机构(图1),若发动机机油严重不足会引起驱动气门的液压挺杆不能伸长,使得进气门行程变短,导致汽缸不能充气而没有缸压。笔者拔出油尺发现果然是机油严重不足。新车销售前已经检查了发动机的机油液位,位于符合要求的刻度线,机油去哪儿啦?
笔者把车辆开回店内,检查发动机无漏油现象。根据2缸和3缸火花塞有严重积炭的故障现象,笔者判断机油串入了燃烧室,伴随混合汽燃烧。征得客户同意,笔者使用专用定位工具,先拆除可变液压配气机构(必须使用专用工具,否则无法安装),再拆除汽缸盖,检查液压配气机构主油道的密封圈没有泄漏,检查气门油封,没有漏油现象,至此只能推断机油是从活塞组件串入燃烧室的,鉴于火花塞积炭严重现象,只有拆卸活塞检查了。经拆卸“罪魁祸首”终于被发现,2缸和3缸活塞组合油环碎裂(图2),且裙部也有磨损。
维修小结:组合油环碎裂虽是“罪魁祸首”但不是无法启动的直接原因。组合油环碎裂导致发动机烧机油,最后由于机油量不足,导致在斜坡路段,油底壳倾斜,机油泵抽空,机油压力不足,液压配气机构无法工作,进气门不能充气,致使缸压为0,以至于无法启动,所以倾斜路段故障频率较高。
在水平路面,由于车辆较为平稳,机油泵抽真空概率低,机油压力充足,液压配气机构能正常工作,又由于是活塞组合油环碎裂而气环完好,所以密封较好,缸压也无明显变化,动力与正常车相比也无明显差异。倘若在水平路面一旦紧急制动或发生颠簸,机油泵也会由于机油不足而抽空,导致油压不足、液压配气机构无法工作、缸压为0,车辆立即熄火。此时倘若等待3~5min机油回流到油底壳,还能正常启动。
由于此车才跑800km,距首保还有一段距离,不曾想过机油会缺少,而忽略了检查,误认为是电路所至,以至于走了弯路。走了一点诊断弯路,但检查作业还是做得很好。然而,我想提出异议的是活塞裙部已经如此严重磨损和拉伤,一般都会伴有发动机运转时敲击异响。另外机油窜入燃烧室,破坏了发动机的正常燃烧状况,形成积炭,引起发动机工作温度增高。而机油缺少,压力下降,在发动机出现失速熄火瞬间,机油警告灯应亮起或闪烁、还会伴有气门间隙超大异响,这些现象都可以作为快速诊断故障的重要依据。而文章中却没有描述,也许是维修技师把它忽视了吧。