2007 款豐田皇冠車發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高

淮陰師范學(xué)院 常安生

故障現(xiàn)象一輛2007款豐田皇冠車，搭載3GR發(fā)動機(jī)，累計(jì)行駛里程約為20萬km。該車因發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高進(jìn)廠維修。

故障診斷接車后打開發(fā)動機(jī)室蓋檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)冷卻液液位過低，且散熱器比較新；起動發(fā)動機(jī)，發(fā)現(xiàn)冷卻液管發(fā)脹。進(jìn)一步與車主溝通得知，該車之前在行駛中發(fā)動機(jī)冷卻液管脫落過，后經(jīng)維修更換了散熱器，最近發(fā)動機(jī)冷卻液消耗比較大，且發(fā)動機(jī)冷卻液容易高溫，另外該車還存在發(fā)動機(jī)起動困難、怠速抖動、動力不足等故障現(xiàn)象。根據(jù)車主描述及初步檢查結(jié)果，推斷氣缸墊密封不嚴(yán)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)冷卻液道與燃燒室相通。

打開發(fā)動機(jī)冷卻液加注口蓋，拆下發(fā)動機(jī)冷卻液泵傳動帶（排除發(fā)動機(jī)冷卻液泵對冷卻系統(tǒng)壓力的影響），將壓力脈動傳感器安裝在發(fā)動機(jī)冷卻液加注口上（圖1）。起動發(fā)動機(jī)，測得冷卻系統(tǒng)的壓力脈動波形如圖2所示（藍(lán)色為1缸點(diǎn)火波形，紅色為冷卻系統(tǒng)的壓力脈動波形）。分析圖2可知，冷卻系統(tǒng)的壓力脈動較大，且很有規(guī)律，由此確認(rèn)發(fā)動機(jī)冷卻液道與燃燒室相通。

圖1 安裝壓力脈動傳感器

圖2 故障車?yán)鋮s系統(tǒng)的壓力脈動波形（截屏）

拆解發(fā)動機(jī)，發(fā)現(xiàn)油底殼中有大量水跡（圖3a）、多個活塞的頂部被沖刷得比較干凈（圖3b）、氣門積炭嚴(yán)重（圖3c）、活塞油環(huán)卡死及氣缸壁有臺階（圖3d）等異常現(xiàn)象。用精密直尺和厚薄規(guī)測量氣缸蓋和氣缸體的平面度（圖4），發(fā)現(xiàn)氣缸蓋和氣缸體中間部位的翹曲度均在0.10 mm～0.15 mm（即兩邊高、中間低，正常情況下應(yīng)不超過0.05 mm），由此推斷氣缸蓋和氣缸體因長期受高溫高壓影響，發(fā)生了嚴(yán)重變形，以致氣缸蓋和氣缸體的接合面（氣缸墊）密封不嚴(yán)，使發(fā)動機(jī)冷卻液道與燃燒室相通，以致發(fā)動機(jī)工作不良。

故障排除修復(fù)發(fā)動機(jī)（如鏜氣缸、鑲氣缸套、磨氣缸蓋和氣缸體的平面等）后裝復(fù)試車，發(fā)動機(jī)起動、怠速及加速均正常；再次測量冷卻系統(tǒng)的壓力脈動波形（圖5），也恢復(fù)正常，故障排除。

圖4 測量氣缸蓋和氣缸體的平面度

圖5 正常車?yán)鋮s系統(tǒng)的壓力脈動波形（截屏）