◆文/北京 李迎
一輛2013年產(chǎn)上汽通用五菱宏光,搭載VVT發(fā)動機,VIN號ADAGA3D42D2******,發(fā)動機型號L2B,行駛里程63 608km。該車發(fā)動機因空氣濾清器堵塞,造成進氣歧管負壓過高,機油經(jīng)PVC閥,吸入進氣歧管進入汽缸燃燒,發(fā)動機因為缺機油造成燒毀軸瓦。發(fā)動機大修后,出現(xiàn)啟動困難、加速抖動、嚴重無力、故障燈常亮等故障現(xiàn)象。
用故障診斷儀調(diào)取故障代碼:P0341(進氣凸輪軸位置傳感器信號不合理);P0366(排氣凸輪軸位置傳感器信號不合理)。讀數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)怠速不穩(wěn)、節(jié)氣門開度信號參數(shù)偏大,同時發(fā)現(xiàn)兩個特殊的數(shù)據(jù)流:一是當VVT處于關(guān)閉狀態(tài),在怠速和其他轉(zhuǎn)速下該數(shù)據(jù)沒有變化;二是凸輪軸位置與曲軸位置不一致,在轉(zhuǎn)速變化時該信號沒有變化。通過對故障碼和數(shù)據(jù)流的分析,可以判定VVT不工作或配氣正時不正確。
該車VVT系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動機工況,通過控制機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)對發(fā)動機的凸輪軸位置進行調(diào)節(jié),從而使得氣門開啟關(guān)閉,隨發(fā)動機工況的變化而變化,以提高進排氣效率,增加發(fā)動機功率,降低油耗,降低尾氣污染物排放。VVT裝置的鏈輪由鏈條來驅(qū)動,凸輪軸不再和鏈輪直接連接,而是和凸輪軸與鏈輪內(nèi)的轉(zhuǎn)子直接連接,凸輪軸與轉(zhuǎn)子是不能相對運動的,但轉(zhuǎn)子與定子鏈輪之間可以有一定角度的位移量(圖1)。
圖1 VVT執(zhí)行器
轉(zhuǎn)子與鏈輪的相對運動,依靠轉(zhuǎn)子與鏈輪之間由葉片形成的前后油腔,分別進行加壓和泄壓來實現(xiàn)。油壓的動力來自發(fā)動機的機油壓力,通過主油道上OCV電磁閥(圖2)進行控制。ECU根據(jù)需要控制OCV電磁閥,使得通向VVT執(zhí)行器轉(zhuǎn)子前后兩個油腔的油路進行換向。即主油道與前腔相通,泄壓口與后腔相通,這樣在機油壓力的推動下,轉(zhuǎn)子就可以實現(xiàn)相對定子鏈輪有一定角度的位移。ECU根據(jù)需要還可以控制OCV電磁閥,使通向VVT執(zhí)行器轉(zhuǎn)子前后兩個油腔的油路進行換向,即主油道與后腔相通,泄壓口與前腔相通,這樣在機油壓力的推動下,轉(zhuǎn)子就可以實現(xiàn)相對定子鏈輪有一定的與之前相反方向角度的位移。
圖2 OCV電磁閥
該發(fā)動機OCV是線性電磁閥,通過控制電磁閥通電時間的長短來控制閥芯的行程。根據(jù)電磁原理,線圈通電后在內(nèi)部形成磁場,吸引閥針運動。由于加在OCV電磁閥線圈兩端電壓是恒定的,因此ECU根據(jù)發(fā)動機各種傳感器傳來的信息,判斷出發(fā)動機此時的工況。通過控制OCV電磁閥通電時間來控制OCV電磁閥芯位置,控制油壓大小與方向,傳遞到葉片上,控制凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度,從而連續(xù)不斷地調(diào)整氣門開啟與關(guān)閉的時刻。
根據(jù)該車發(fā)動機的VVT控制器連續(xù)不斷地改變配氣正時,初步判斷可能的故障原因有:機油壓力低、發(fā)動機正時不正確、OCV電磁閥電路故障或機械損壞。為此,筆者先后進行了下述檢查和測試:
1.測量機油壓力,發(fā)動機怠速時機油壓力為150kPa,發(fā)動機轉(zhuǎn)速2 500r/min時機油壓力為300kPa,均在正常范圍之內(nèi)。
2.重新校對發(fā)動機配氣正時,沒有發(fā)現(xiàn)問題。
3.測量OCV電磁閥線圈電壓,正常;拆檢并清洗OCV電磁閥,在拆解過程中發(fā)現(xiàn)閥芯被鐵屑卡死。徹底清洗OCV電磁閥后,插上其導線連接器,打開點火開關(guān)能聽到電磁閥工作的聲音,說明電磁閥工作正常。
解體發(fā)動機,徹底清洗油道,組裝發(fā)動機,加入新機油,更換機油濾清器,啟動發(fā)動機并試車,一切正常,故障被徹底排除。
該車故障是由于更換曲軸時,沒有把汽缸蓋潤滑油路清理干凈而造成的。通過本次維修經(jīng)歷,使我對VVT系統(tǒng)有了更進一步的了解,同時認識到清洗工作在汽車維修過程中的重要性。
專家點評
李玉茂
這是由空氣濾清器堵塞引發(fā)的一場“慘案”:空氣濾清器堵塞→進氣歧管負壓過高→機油吸入汽缸→機油缺少→軸瓦燒損→大修后出現(xiàn)多項不正常。作者根據(jù)故障碼和數(shù)據(jù)流,判斷VVT系統(tǒng)的OCV電磁閥有問題,進而檢查到OCV電磁閥閥芯被鐵屑卡死,原因是發(fā)動機組裝之前沒有將機油道中的碎屑清洗干凈。作者對大修后出現(xiàn)故障的診斷思路和檢修方法完全正確,但是對發(fā)動機組裝前的清洗工作不規(guī)范。
總成修理的環(huán)節(jié)是分解、清洗、檢測、備料、組裝、檢驗,如果忽視了清洗環(huán)節(jié),必然會導致意想不到的后果。軸瓦燒損后產(chǎn)生的減摩合金碎屑和鐵屑,會作為磨料使摩擦副機件再次損壞,嚴重的還會堵塞機油道。無論使用超聲波清洗機,還是手工清洗發(fā)動機汽缸體、汽缸蓋,要求可見部位不得留有污垢、殘渣,然后用細鋼絲疏通油道,再用水槍打入清洗液,觀察清洗液從出口順暢流出,直到不帶有殘渣,最后用壓縮空氣吹干油道中的清洗液,以此保證機件的清潔組裝。