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三菱汽车发动机加速无力的故障检修

2014-07-01梁尉

机械工程师 2014年4期
关键词:活塞环气门气缸

梁尉

(广州市番禺区职业技术学校,广州511400)

三菱汽车发动机加速无力的故障检修

梁尉

(广州市番禺区职业技术学校,广州511400)

一辆三菱帕杰罗V33汽车出现发动机功率下降、汽车行驶无力等故障现象,但是大修后依然怠速不稳、加速无力,经过反复检测、分析、查找后发现原来是新更换的液压挺柱高度过高所致。文中详细介绍了这一故障的诊断思路与排除方法。

液压挺柱;气缸压力;气门关闭延迟角;产品问题

1 故障现象

一辆三菱帕杰罗V33汽车,发动机型号是6G72,V型6气缸12气门,排量3.0L,采用单顶置凸轮轴,多点电子燃油喷射技术,电子控制点火,出现发功率下降、汽车行驶无力、油耗增多等故障现象,于是对发动机进行了大修。但是在发动机大修后依然出现怠速不稳、加速无力等故障。

2 故障诊断与排除

根据车主反映的情况以及我们现场测试后,分析认为造成汽车行驶无力、发动机功率下降、油耗增多等故障应该是离合器打滑或发动机故障所致。但车主说底盘刚在前一个月维修过,维修时还更换了离合器片,因此我们最大的怀疑就是发动机问题。我们先查看发动机故障灯,在发动机运行工作时故障灯没有亮,用电脑解码器读取故障,电脑解码器显示系统正常,于是对发动机进行拆解检查。拆解并清洗发动机所有的零部件后,气缸体上平面和气缸盖的下平面的平面度检测结果为最大平面度为0.02mm,在正常范围内,再对气缸进行检查测量,测量的数据记录如表1。

表1 气缸直径的测量记录表 mm

6G72发动机的气缸直径标准为91.10 mm,从测量结果来看,最大的磨损量达0.226 mm,最大圆柱度误差达0.058 mm,已经远超出极限值0.01 mm,说明发动机的气缸已经严重磨损。

检测活塞环的侧隙与端隙,其最大测量值与最小测量值、标准范围以及极限值如表2所示。

表2 活塞环测量记录表 mm

从表2中看出,所有活塞环的侧隙和端隙都超出极限值,说明活塞环也已经严重磨损,从而造成压力下降,最终导致发动机加速无力、油耗增多等故障。查测其它零部件,发现其它零部件有的也磨损严重。向车主汇报并协商后,决定对该车的发动机进行大修。在大维修过程中,对气缸孔重新镗缸,并更换上活塞、活塞环、气门、气门座圈、液压挺柱、气门摇臂、凸轮轴、气缸垫、火花塞、燃油滤清器等诸多新件。最后试车检验时,意想不到的事情发生了,着车后发现,发动机出现怠速不稳、发抖厉害的现象,着车待发动机冷却水水温正常后,把车开到厂外进行路试,路试过程中存在汽车行驶无力、发动机提速困难等故障现象,于是又把车开回厂里进行检修。

发动机大修后还出现怠速不稳、加速无力、功率下降等故障现象,说明之前故障判断不正确,还有故障没有排除。于是按照从简单到复杂、从容易到困难、从外到内的原则,再次先后做了以下检测:发动机电控系统故障码的读取、离合器踏板自由行程检测、发动机怠速状况的检测、点火系统的检查、进排气系统的检查、燃油供给系统的检查等,但都未找出故障原因。此时,诊断工作几乎陷入了困境,我们反来复去地思考着。剩下未检查到的是气缸压力不足的可能性最大了,于是对气缸进行了检测。

将每个喷油器的接线插头拨出,将气缸压力表接到火花塞孔里,逐个检查气缸压力。结果发现,用起动机带动发动机转动,转速在250 r/min时,第2、3、5缸的压力比其它3个气缸的压力小了许多,在这3个气缸里加入少量机油后再次测量,测量结果不变,测量的数值如表3所示。

表3 气缸压力记录表 kPa

6G72发动机气缸压力标准值为1 180 kPa,从测量数据来看,第1、4、6缸的压力达到标准压力的98%以上,但第2、3、5缸计3个气缸压力都小于最低极限压力的823 kPa,各气缸间最大的压力差达到450 kPa,远远超出允许最大压差的98 kPa。由此可以断定,这正是造成发动机工作不良的原因。

仔细分析后,认为造成气缸压力减小的原因可能有:1)活塞环与气缸套、气门与气门座圈、气缸垫与气缸体及气缸盖等密封不严、漏气;2)进、排气门的开启与关闭的时间不正确;3)进气不足、混合气的压缩比减小(但这种情况可能性较小)。接下来我们开始朝着这三个方向去检查。

该发动机在大修时,其内部许多重要的零件都已换新,气门间隙是用液压挺柱进行自动调节,那到底是什么原因造成2、3、5缸的压力偏低呢?我们百思不得其解。

在对发动机解体过程中,我们细心检查未发现原安装错误。接着我们参照维修手册对与第2、3、5气缸有关的零部件逐项进行认真检测:

测量气缸盖和气缸体的工作面平面度,最大值为0.02 mm,正常;测量那3个气缸孔的圆度、圆柱度均小于0.0l mm,正常;检测3个气缸和活塞的间隙都在0.02~0.03 mm之间,正常;检测3个气缸活塞环与环槽的侧隙,第一道气环的侧隙值在0.03~0.05 mm之间,第二道气环的侧隙值在0.02~0.04 mm之间,正常;再把3个气缸的活塞环先后各自压入气缸内检测其端隙,第一道气环的端隙值都在0.30~0.40 mm之间,第二道气环的端隙都在0.25~0.40 mm之间,油环的端隙都在0.20~0.40 mm之间,均正常;检测气门弹簧的自由高度均在49.10~49.80 mm之间,其垂直度均在0°~1.5°间,正常;检查凸轮轴未发现弯曲变形;测量凸轮轴轴颈和凸轮凸台,3个气缸的进气凸轮高度和排气凸轮高度都在标准范围之间;检查气门、气门导管、气门座圈,均未发现问题;检查气门与气门座圈的密封性,将所有气门装到气缸盖上,再将气缸盖倒置,然后往气缸盖的燃烧室里倒入汽油,结果也没发现泄漏,证明密封性良好;检查气门摇臂,也未发现问题。

经过反复研讨,决定还是先从气门的液压挺柱(也称气门间隙调节器)检查起。由于没有专用的检查工具,我们只能用千分尺来简单检测它的自由高度和直径,如图1所示。当把12只液压挺柱的自由高度测量完后将测得的数据对比,发现装在第2、3、5气缸中有5个液压挺柱的自由高度都比其它气缸的液压挺柱的自由高度高出 0.15~0.20 mm 左右,虽然我们没有找到6G72发动机有关液压挺柱的参数,但可以断定问题就出在这里。于是我们要求配件公司再提供一付新的液压挺柱,我们对每一只挺柱都进行认真的检查测量,确认没问题后才安装到发动机上去。待发动机装配完成后,起动发动机试测,发动机怠速正常,加速良好。路试中汽车行驶有力,加速情况良好,证明故障已经完全排除。

图1 液压挺柱的测量

3 故障原因分析

图2 配气机构

该车发动机的配气机构如图2所示,气门间隙是用一个液压挺柱来自动调整,其工作原理是:当凸轮在升程阶段,凸轮驱动摇臂滚针轴承,摇臂另一端压缩液压挺柱的柱塞,使单向阀关闭,高压腔中的油液从挺柱体与柱塞密偶件配合的间隙中少量泄出,这时液压挺柱可近似被看作一个不被压缩的刚体,然后“刚体”推动气门,控制着进排气门的打开;在凸轮回程阶段,柱塞的受力被解除,在回位弹簧作用下柱塞恢复原位,气门在气门弹簧的作用下自动关闭,完成一个工作循环,达到自动调节气门间隙的目的。由于液压挺杆自动把气门间隙调节为零,从而也降低了发动机的噪声。那么,该发动机的第2、3、5缸中5个液压挺柱的自由高度超出标准值后,为什么会造成该气缸的压力降低呢?从它的配气机构控制原理我们可以看出,当液压挺柱的自由高度过高时,就会造成气门早开晚关。

发动机在工作过程中,在压缩行程,当活塞从下止点向上止点运行压缩混合气时,由于液压挺柱的自由高度过高,使进气门的延迟关闭角过大,在压缩时就有部分混合气从进气门背后压出去,造成气缸压缩压力降低;而在做功行程,排气门则提前打开,使缸内燃烧产生的压力过早从排气门释放出来。最后导致发动机怠速不稳,加速无力,工作不良。

4 结语

从这一个故障维修案例中可知,这一切都是配件质量问题惹的祸。在现实的工作中,当我们对汽车更换了新配件后,还出现故障时,人们往往先想到可能是原先对故障的判断有误,而不会想到新的配件也有问题。从这一故障案例中告诉我们,汽车的零部件,即使是正厂生产的零部件,产品的质量也不能够100%的保证,何况现在汽车零配件的市场上还有众多是山寨生产出来的二流产品。所以,在汽车维修过程中,当我们判断、确定出故障部位并且准备要更换某些新的配件时,不要盲目不经检测就更换,应该先对新的配件进行全方位检测,确认没有问题后再安装上去,这样才能保证高效的工作效率与良好的工作质量。

[1] 花家寿.三菱帕杰罗汽车维修手册[M].沈阳:辽宁科技出版社,2000.

(编辑:启 迪)

U 464

B

1002-2333(2014)04-0179-02

梁尉(1976—),男,高级技师,从事汽车维修教研工作。

2014-02-11

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