东莞市厚街云峰汽车技术服务中心 邓云峰
故障现象一辆2012款郑州日产帅客车,搭载TU5JP4发动机,累计行驶里程约为27万km。车主反映,该车行驶中突然加速不良,最高车速只能达到80 km/h左右,且制动踏板越踩越硬,最后要用很大力气才能踩下。
故障诊断接车后试车,起动发动机,发动机运转无明显异常,踩制动踏板,很难踩下,由此推断制动真空助力器工作异常。拆下制动助力真空管,用手感觉不到真空吸力。用真空压力表测量进气歧管的真空度,严重不足;用手堵住节气门,发动机熄火,由此排除进气歧管漏气导致真空度不足的可能。结合车辆加速不良的故障现象分析,认为发动机工作不良。
脱开喷油器导线连器,用示波器同时测量起动时的起动机电流、气缸压力及进气压力脉动(图1,蓝色为起动机电流波形,红色为气缸压力波形,绿色为进气压力脉动波形),发现起动机电流波动较小,异常;气缸压力在进气行程(活塞下行)中有一小段会下降至真空,异常。进一步分析可知,进气门和排气门均晚开晚闭。在进气行程,由于进气门晚开,排气门和进气门均处于关闭状态,活塞下行抽真空,导致气缸压力下降至真空,最终使发动机进气不足;在压缩行程,由于发动机进气不足,再加上进气门晚闭,导致活塞上行阻力较小,因此起动机电流波动较小。分析至此,推断发动机配气正时错误。
图1 故障车起动时的起动机电流、气缸压力及进气压力脉动(截屏)
图2 进、排气凸轮轴传动轮上的定位孔
拆下发动机正时罩盖,转动曲轴,对正曲轴正时标记,发现进、排气凸轮轴传动轮上的定位孔均无法与气缸盖上的定位孔对齐(图2),确认发动机配气正时错误。进一步拆检发现,正时传动带上掉了1个齿(图3),由此推断正时传动带掉齿后发生跳齿,以致发动机配气正时错误。与车主沟通得知,该车将近13万km未更换正时传动带,已严重超出更换周期。
图3 正时传动带上掉了1个齿
故障排除更换正时传动带后试车,发动机加速和制动助力均恢复正常;再次用示波器同时测量起动时的起动机电流、气缸压力及进气压力脉动(图4,绿色为起动机电流波形,蓝色为气缸压力波形,红色为进气压力脉动波形),均恢复正常,故障排除。
图4 正常车起动时的起动机电流、气缸压力及进气压力脉动(截屏)