秦景濤
關(guān)鍵詞:進(jìn)氣量
故障現(xiàn)象:一輛2007年產(chǎn)華泰圣達(dá)菲運(yùn)動(dòng)型多功能車,搭載2.0L柴油發(fā)動(dòng)機(jī),噴油控制部分采用博世CPI系統(tǒng)。行駛里程12萬(wàn)km。用戶反映該車加速無(wú)力,并且尾氣冒黑煙。
檢查分析:維修人員試車,發(fā)現(xiàn)該車發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還基本正常,但只要將怠速升高到4000r/min以上,尾氣中便會(huì)出現(xiàn)濃重的黑煙。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,發(fā)現(xiàn)有4個(gè)故障碼(圖1)。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)實(shí)際上還是空氣,只是扭矩控制是通過(guò)對(duì)噴油量的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言,尾氣冒黑煙的主要原因是噴油量超過(guò)了實(shí)際進(jìn)氣所能燃燒的燃油。從試車的情況看,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩增大,即噴油量增加時(shí),黑煙才開(kāi)始出現(xiàn),這表明故障恰好是出自這一原因。而這又可以分成2種可能性,一是進(jìn)氣不足,二是噴油過(guò)量。
如果只是噴油過(guò)量,那么發(fā)動(dòng)機(jī)除了冒黑煙外,動(dòng)力并不會(huì)下降。但該車的情況是既有動(dòng)力不足的問(wèn)題,又有冒黑煙的問(wèn)題,所以故障原因傾向于第一種可能性。
在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)讀取進(jìn)氣壓力傳感器的數(shù)據(jù)。當(dāng)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到1700r/min時(shí),進(jìn)氣壓力與大氣壓相比并沒(méi)有明顯的增加(圖2),也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)是在近乎自然吸氣的狀態(tài)下工作的,這很不正常。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高輸出扭矩,在設(shè)計(jì)噴油控制方案時(shí),對(duì)進(jìn)氣部分是按增壓方式來(lái)設(shè)計(jì)的。所以如果不借助渦輪增壓器,進(jìn)氣量是不足以保證燃油完全燃燒的,這就會(huì)導(dǎo)致尾氣冒黑煙,且動(dòng)力不足。
拆下渦輪增壓器的輸出管路,從進(jìn)氣歧管的入口處見(jiàn)到了機(jī)油的痕跡(圖3)。此處的機(jī)油一般是從渦輪增壓器軸承間隙滲漏出來(lái)的。渦輪增壓器長(zhǎng)期工作在高溫、高轉(zhuǎn)速條件下,其渦輪的軸承是由來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油道的機(jī)油來(lái)潤(rùn)滑的。隨著增壓器的老化,渦輪軸與軸承間的配合間隙將會(huì)加大,這樣從間隙處滲漏的機(jī)油就會(huì)隨著進(jìn)氣氣流進(jìn)入進(jìn)氣歧管。
拆下渦輪增壓器檢查,果然發(fā)現(xiàn)渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象(圖4),這是渦輪軸承過(guò)度磨損所致。由于渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)卡滯,增壓器的增壓效率已經(jīng)大大降低。
故障排除:更換渦輪增壓器后試車。同樣是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速達(dá)到1700r/min時(shí),進(jìn)氣壓力已經(jīng)升高到140kPa,尾氣中的黑煙不見(jiàn)了,試車加速有力。