發動機密封性能對D型噴射系統的影響

◆文/山東 王振龍

發動機進氣量有兩種計量方式，即節氣門內部計量和外部計量。內部計量簡稱D型噴射系統(圖1)，以節氣門后部進氣歧管真空度波動為計量依據，通過進氣壓力傳感器(MAP)實現信號轉換。外部計量簡稱L型噴射系統(圖2)，以節氣門前部進氣軟管內空氣流速度變化為計量依據，常用的計量傳感器有熱線式或熱膜式(LH)，有些大排量車型為增加計量準確性，兩種計量方式共用。

無論用哪一種方式計量發動機進氣量，傳感器計量的數據是否準確與發動機密封性能的好壞有關，發動機密封性能的好壞由正壓力(汽缸壓力)和負壓力(真空吸力)兩種相反的數量表示。對節氣門外部計量方式的發動機，如果正負壓力稍低，其工作性能影響較小，節氣門內部計量方式對發動機密封性能比較敏感，發動機缸壓過低或進氣歧管輕微漏氣，MAP能感受到真空度輕微的波動，并影響發動機噴油量。在排除D型噴射系統發動機故障時，首先要排除發動機機械方面的原因，其次再考慮電控方面的因素，否則會走許多不必要的彎路。以下是兩例關于這方面的特殊故障.

案例一

故障現象

一輛2003年生產的1.6L東風悅達起亞千里馬轎車，行駛里程為75000km，該車配置雙凸輪軸D型噴射系統發動機、5速手動變速器。當發動機水溫大于85℃時，怠速較高，轉速為1000r/min，加速后再回到怠速狀態，轉速為3000r/min，類似節氣門卡滯故障。

故障診斷與排除

打開點火開關，發動機無故障燈點亮。用儀器檢測，發動機無故障碼，數據流在正常范圍之內。拆下進氣軟管，用手反復轉動節氣門，其回位良好，關閉嚴密。啟動發動機，怠速運轉平穩，加速流暢，動力充足。冷態時反復試驗，無故障癥狀。當水溫大于80℃時，急加速后怠速回落正常，緩慢加速發動機后松加速踏板，發動機轉速在3000r/min左右居高不降。結合儀器檢測結果，發動機無故障碼、數據流正常。根據發動機故障癥狀，拆檢并清洗怠速閥及旁通道后故障依舊。拆檢清洗及對比更換進氣壓力傳感器，更換節氣門位置傳感器后故障依舊。檢測發動機真空度，怠速時為74kPa(標準壓力為怠速時不小于60kPa)。檢測發動機汽缸壓力，分別為1000kPa、900kPa、850kPa、1050kPa(標準壓力為1500kPa，極限壓力為1400kPa)，結合此車已行駛75000km、發動機怠速運轉平穩、加速流暢的情況，認為缸壓比標準低可忽略不計。發動機ECU接收進氣壓力傳感器(MAP)、節氣門位置傳感器(TPS)信號，經運算后控制怠速閥占空比調節發動機轉速，此車進氣壓力傳感器、節氣門位置傳感器已更換，由此排除傳感器方面的原因，經檢測傳感器線路無短路、短路故障。

經過上述檢查，排除發動機相關傳感器及線路方面的原因。查找故障的重點集中到發動機密封性方面。斷開并封閉與進氣管連接的所有真空管路，啟動發動機，故障依舊。結合汽車行駛里程，懷疑熱車時氣門間隙過小漏氣。氣門在彈簧彈力作用下沖擊氣門座圈、隨著發動機運轉時間的增加，氣門密封帶增寬，氣門向搖臂方向位移造成氣門間隙過小或氣門關閉不嚴。經檢查，此車不存在氣門關閉不嚴的現象。啟動發動機，熱車后重現故障，用清洗劑噴注法(怠速時用化油器清洗劑以霧化狀態噴射到懷疑漏氣的部位，如果某個部位漏氣，清洗劑被真空吸力吸到發動機汽缸內燃燒，發動機轉速瞬時產生波動變化，由此證明此處漏氣)檢查真空密封性。當清洗劑噴射到節氣門墊、怠速閥墊時，發動機轉速突然升高，拆下節氣門體、怠速閥，發現節氣門密封墊、怠速閥密封墊損壞(圖3)，更換后發動機無高轉速現象。

此車修復后約一周時間，車主反映發動機在高轉速時松開加速踏板，轉速表指針回落較慢。經檢查，故障屬實。

把故障范圍鎖定為ECU，經拆檢，ECU殼體與主板結合處翹曲變形，主板線路及集成塊針腳上面附著許多灰塵(圖4)，清洗主板后裝復，啟動發動機，轉速表指針回落迅速，故障排除。

維修小結

發動機水溫低時，冷車怠速較高，因怠速閥及節氣門處漏氣量較小，發動機性能影響小，此處漏氣量故可忽略不計。隨著發動機水溫逐漸升高，ECU通過占空比式怠速閥調節怠速進氣量達到怠速轉速。由于節氣門處漏氣，發動機真空度下降(由76kPa降低到74kPa)，進氣壓力傳感器把當前真空度數據傳輸到ECU，ECU通過TPS、MAP信號邏輯分析是小負荷工況，故加大噴油量，怠速轉速為1000r/min。

發動機加速時，節氣門開度增大，隨著發動機轉速的升高，進氣流速度增加。當加速后關閉節氣門的瞬間，在慣性力作用下，進氣流經節氣門前怠速旁通道沖擊占空比式怠速閥，由于怠速閥、節氣門墊漏氣使怠速閥占空比為50%(節氣門墊漏氣量+怠速閥漏氣量+旁通道瞬時漏氣量=中等負荷進氣量，為增加發動機進氣量和功率，占空比

圖3 節氣門密封墊漏氣式怠速閥在中負荷以上時停滯在調節開度中間位置，占空比為50%)，怠速閥不工作，漏氣相當于旁通道開度增大，發動機進氣量增加，管內壓力升高，噴油量增加，故發動機轉速較高。

ECU主板集聚許多灰塵，大量灰塵易集聚靜電，ECU工作時，灰塵在集成塊相鄰針腳間瞬間放電，造成短路，相關執行器控制遲緩，故發動機轉速回落較慢。

案例二

故障現象

一輛2008年生產的1.6L別克凱越旅行車，行駛里程為65000km，該車配置雙凸輪軸D型噴射系統發動機、4速AT變速器。當發動機水溫大于90℃，變速器由P置入R或D擋位時，駕駛室內有“嗡嗡”的共振聲音，其頻率與振幅在人能適應的范圍內。當打開空調開關壓縮機工作時，振動幅度增大，振動頻率降低，影響駕駛者駕駛操作。

故障診斷與排除

打開點火開關，儀表無故障燈點亮。啟動發動機，怠速運轉平穩，加速流暢。儀器進入發動機系統無故障碼，發動機冷車怠速時(800r/min)開空調或換入R/D擋無故障現象。當水溫升高，怠速降低到700r/min時開空調或換入R/D擋，發動機劇烈抖動。觀察數據流，步進電機由19步增加到38步，發動機轉速維持在700r/min，由此證明ECU、步進電機控制線路無故障。

清洗節氣門體、怠速旁通道，更換電機，故障依舊。拆檢火花塞高壓線，發現高壓線被油浸，更換氣門室蓋墊、火花塞、高壓線后故障依舊。此故障由發動機加載額外負荷產生振動導致車身共振，于是更換發動機3個橡膠支架，故障依舊。

發動機加載額外負荷其轉速應大于等于怠速，此車怠速700r/min，開空調時轉速不變，故懷疑ECU設定程序有故障(其他車型怠速為850±50r/min)經對比，其他同類車型數據與此車一致，故排除ECU故障。檢測發動機真空度，怠速時為64kPa(標準壓力為怠速不小于60kPa)。檢測發動機汽缸壓力，1～4缸均為900kPa(標準壓力為1150kPa)。大修發動機后故障排除，經檢測缸壓為1200kPa。

維修小結

因發動機缸壓過低致真空度過低，進氣壓力傳感器向ECU輸入過低的真空度信號，怠速時由于發動機無負荷，故運轉平穩。當加載負荷時(開空調或換擋)，雖然怠速閥步數上升，旁通道開度增大，但進氣歧管內真空度仍較低，類似中小負荷真空度，ECU輸出的噴油量少，發動機動力不足以承載額外負荷，因此發動機抖動導致車身共振。

總結

在對兩例故障車進行維修后，得出的維修經驗如下。

1.在排除發動機故障時，基礎檢驗是關鍵，如汽缸壓力、真空度、汽油壓力、機油壓力等。

2.裝配發動機時，應仔細檢查密封結合表面平整度，舊密封墊一定要清理干凈。裝配時，密封墊一定要更換，不能重復使用，應急情況下可適當涂抹密封膠。

3.按照維修工藝要求，有些密封平面在發動機溫度正常時應兩次檢查緊固，如汽缸蓋平面，進排氣歧管密封平面等。

4.緊固螺栓時，由中間向兩邊分3次按扭矩均勻緊固，松開螺栓時如發動機過熱應降溫后施工，其順序與緊固螺栓相反。

5.2008年以前，韓國車系電腦主板用橡膠圈或緊密配合密封，其密封性能較差，查找故障時，技師應倍加注意。