如何正確檢修點火正時和配氣正時
“配氣正時(相位)”到底指的是什么?按照吉林工業(yè)大學(xué)陳家瑞主編的《汽車構(gòu)造》上的定義:“配氣正時(相位)就是進、排氣門的實際打開啟用時刻”。
出于提高發(fā)動機的充氣系數(shù),提高發(fā)動機的動力性,進、排氣門的打開啟用和關(guān)閉均有一個提前和遲后角度。在講到氣門傳動組時,《汽車構(gòu)造》中指出:“氣門傳動組的作用,是使進、排氣門能按配氣正時(相位)限定的時刻開閉,且保障有足夠的開度。”“凸輪軸用以使氣門遵循一定的工作次序和配氣正時(相位)立刻開閉,并保障氣門有足夠的升程。”“發(fā)動機工作時,凸輪軸的變形會影響配氣正時(相位)。”凸輪軸上的“凸輪的輪廓應(yīng)保障氣門打開啟用和關(guān)閉的持續(xù)時間符合配氣正時(相位)的要求,且使氣門有合適的升程及其升降流程的運動規(guī)律。”凸輪軸是由曲軸通過正時帶或正時鏈條或正時齒輪驅(qū)動的,因而,“在安裝配置曲軸和凸輪軸時,必須將正時記號對準,以保障準確的配氣正時(相位)和發(fā)火時刻。”
通過上面的描述我們可以看出,準確的配氣正時(相位)是發(fā)動機正常工作的必備條件,一旦配氣正時(相位)錯了,將影響發(fā)動機的正常工作。我覺得“對準正時記號”和“配氣正時(相位)準確”兩者之間就是一對因果聯(lián)系。“對準正時記號”是原因,“配氣正時(相位)準確”是結(jié)果。在正常的狀況下,安裝配置時必須將正時記號對準,因而,正時記號對準是配氣正時(相位)準確和發(fā)火順序(點火正時)準確的前提條件,就是說,要想配氣正時(相位)和發(fā)火順序(點火正時)準確,必須正時記號對準。不過,要注意的是,正時記號對準并非配氣正時(相位)準確和發(fā)火順序(點火正時)準確的充分條件,所以說,即便正時記號對準了,配氣正時(相位)和發(fā)火順序(點火正時)也并未必準確。這是由于,正時傳動系統(tǒng)中有非常多零部件,曲軸通過鍵傳動或過盈配合方式帶動曲軸正時齒(鏈)輪,在通過正時帶或正時鏈帶動凸輪軸正時齒(鏈)輪,凸輪軸正時齒(鏈)輪在通過鍵傳動或過盈配合方式帶動凸輪軸,凸輪軸在通過挺柱、挺桿、搖臂驅(qū)動或直接驅(qū)動氣門開閉,這中間有非常多環(huán)節(jié),其中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,例如,鍵錯位、正時帶老化、正時鏈條磨損、凸輪軸變形或磨損、氣門間隙不對或液壓挺柱故障問題等都會最終影響“進、排氣門的實際打開啟用時刻”,也就是影響了配氣正時(相位),那么就會影響到故障問題。
對現(xiàn)代電控汽車而言,發(fā)動機ECU還是要借助于曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等來檢查曲軸和凸輪軸的位置,以確定準確的噴油時刻和點火時刻,那么曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器信號不準也可能會影響到發(fā)動機ECU監(jiān)測的“配氣正時(相位)不準確。對當(dāng)前使用可變氣門正時系統(tǒng)的車輛,像廣州本田雅閣汽車的VTEC、i-VTEC系統(tǒng),豐田系列汽車使用的VVT-i系統(tǒng),大眾/奧迪車系使用的可變配氣正時(相位)系統(tǒng)等,可變氣門正時系統(tǒng)發(fā)生故障問題,最終同樣是影響了“進、排氣門的實際打開啟用時刻”,影響到配氣正時(相位)不對。在上述部件和系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的狀況下,正時記號在對準,配氣正時(相位)同樣是錯的,車輛照樣出現(xiàn)故障問題。
因而,我們一定要記住:
1.要想配氣正時(相位)和點火正時準確(結(jié)果準確),必須對準正時記號(原因準確)。
2.在系統(tǒng)正常的狀況下,正時記號對準(原因準確),配氣正時(相位)和點火正時一定準確(結(jié)果準確)。3.正時記號對準(原因準確),并不表示配氣正時(相位)和點火正時準確(結(jié)果準確)。而配氣正時(相位)和點火正時準確(結(jié)果準確),則正時記號一定準確(原因準確)。
因而我們在實行車輛故障問題診斷中,當(dāng)懷疑車輛的“配氣正時(相位)不對”(即懷疑結(jié)果不對)時,不應(yīng)當(dāng)僅僅去檢測“正時記號是不是對準”(檢測原因是不是有)。而應(yīng)當(dāng)首要任務(wù)是確定“配氣相位是不是準確”(結(jié)果是不是準確),當(dāng)“結(jié)果”確實不對的情況下,我們在來確定“原因”是不是準確(正時記號是不是對準)。也就是當(dāng)懷疑“因果聯(lián)系”發(fā)生問題時,應(yīng)當(dāng)首要任務(wù)是確定“結(jié)果”是不是準確,在“結(jié)果”確實不對的狀況下,在來確定“原因”是不是不對。這樣子才能對車輛的故障問題實行精確定位。
不過在修理實踐中,修理技術(shù)人員時常是在懷疑“配氣相位”不對時,第一反映是檢測“正時號”是不是對準,的確“正時記號沒有對準”(原因不對)會影響到“配氣正時(相位)不對”(結(jié)果不對),不過修理人員卻忽略了“正時記號對準”(原因準確)卻仍然會發(fā)生“配氣相位不對”(結(jié)果不對)的客觀事實,我覺得是犯了將“原因(正時記號對準)”當(dāng)成了“結(jié)果(配氣相位準確)”的“因果倒置”的邏輯不對。
下面讓我們來看一個十分典型的修理案例:
切諾基越野車高速時嚴重回火
故障問題現(xiàn)象:一輛1999年生產(chǎn)北京切諾基BJ6420越野車(安裝配置直列4缸多點電控燃油噴射式發(fā)動機)只需在發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過2500r/min時加速,不管是急加速還是勻速,發(fā)動機基本都會發(fā)生進氣管回火現(xiàn)象,而且隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升,回火現(xiàn)象會更加嚴重,轉(zhuǎn)速在高時,發(fā)動機便會熄火,發(fā)動機轉(zhuǎn)速無法超過3500r/min。不過車輛在怠速至中速狀態(tài)下轉(zhuǎn)動一般正常,僅僅是車輛急加速顯著反應(yīng)遲鈍。當(dāng)變速箱換入5擋后,發(fā)動機動力不足,車速只能維持在100km/h上下,無法繼續(xù)提速,這個時候發(fā)動機嚴重回火。該車因而故障問題已經(jīng)兩次到不相同修理廠實行修理。先后更換了大劑量的電控系統(tǒng)元件,其中包含——發(fā)動機ECU、MAP(進氣器管絕對壓力)傳感器、TPS(節(jié)氣門位置)傳感器等,然后才又更換了汽油濾芯、燃油泵、分電器總成、高壓線、火花塞等大部分外圍元件,該車的點火正時和配氣正時(相位)先后校對過三次,并研磨過氣門一次,也更換過液壓挺柱,故障問題一直未能排除。
某汽車修理人員的現(xiàn)場修理流程:修理人員接車后首要任務(wù)是使用故障問題故障問題檢查儀調(diào)取該車故障問題碼,故障問題檢查儀顯示發(fā)動機電控系統(tǒng)正常,無故障問題代碼記錄。
隨后汽車修理人員對汽缸壓力、點火正時、配氣正時(相位)、燃油壓力、各缸動力平衡試驗等每一項實行檢查,檢查結(jié)果也基本都在限定的范圍之內(nèi),沒發(fā)覺任何不正常現(xiàn)象。
接下來汽車修理人員又檢查了TPS傳感器和MAP傳感器的電壓信號,TPS傳感器信號正常,不過發(fā)覺MAP傳感器的信號電壓在發(fā)動機怠速到2500r/min之間時正常,但當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過2500r/min時,MAP傳感器的信號電壓劇烈跳變,數(shù)字電壓表已經(jīng)無法正常顯示其信號電壓,這個時候發(fā)動機出現(xiàn)回火現(xiàn)象。據(jù)此分析,可能是因發(fā)動機回火影響到了進氣歧管內(nèi)的氣壓波動,那么就會影響了MAP傳感器的信號電壓,使之隨進氣岐管內(nèi)的壓力的波動而跳變。這一信號并不可以就說明故障問題的原因所在,而且與之有關(guān)的電控元件已在其他的修理廠更換過。因為ECU自診斷系統(tǒng)也沒有故障問題碼記錄,修理人員初步判斷問題可能不是在電控系統(tǒng)。于是將檢測重點放在了機械部分上。眾所周知,導(dǎo)致發(fā)動機回火故障問題的原因無非三種:混合氣過稀、點火正時不對、配氣正時(相位)不對。修理人員按照這三種故障問題原因,實行了有關(guān)的機械部分的檢測。出于確定進、排氣系統(tǒng)有無堵塞泄漏現(xiàn)象。首要任務(wù)是拆掉空氣濾清器,故障問題依舊;接著將排氣管拆掉,故障問題也未見好轉(zhuǎn)。由此修理人員認為該發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)正常,無堵塞、泄漏現(xiàn)象。
接下來汽車修理人員又對進氣歧管真空度實行了測量。將真空表接到進氣歧管的一個真空接頭上,測量怠速到2500r/min時的真空度,真空表的讀數(shù)由怠速時的46kPa隨節(jié)門開度的增大而逐漸減小。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速到了2500r/min以上故障問題出現(xiàn)時,真空表大幅擺動且發(fā)抖震動劇烈,急加速時,真空表指針讀數(shù)在接近零值與35kPa之間激烈跳變。修理人員按照真空表測量結(jié)果發(fā)覺兩處疑點:
一是為什么怠速時的真空度比同類汽車型號的正常值偏低些(正常值為56~64kPa)?二是為什么高速時表針大幅擺動,而急加速時卻為劇烈跳變?這只能有一種解釋,那么就是進排氣系統(tǒng)不暢。
不過假如進氣系統(tǒng)有漏氣,真空表的讀數(shù)會有規(guī)律地擺動;假如是汽缸和活塞磨損嚴重,那么檢查到的汽缸壓力值就應(yīng)當(dāng)較低。因而該車的故障問題只能是進排氣系統(tǒng)不暢,不可能是泄漏。因為先前對進排氣系統(tǒng)檢查的結(jié)果正常,這就說明故障問題原因應(yīng)在發(fā)動機本身。
無奈之下,修理人員決定分解發(fā)動機實行檢測。首要任務(wù)是拆汽缸蓋檢測氣門、挺柱、推桿、搖臂等,一切正常;接著拆下油底殼,運轉(zhuǎn)凸輪軸,這個時候意外發(fā)覺該發(fā)動機的第2缸和第4缸的排氣凸輪高度顯著低于第1缸和第3缸的凸輪高度。取出凸輪軸后,才發(fā)覺該車因潤滑不良加之使用環(huán)境比較惡劣,影響到凸輪軸排氣凸輪過度磨損,那么就會引起排氣不暢。
汽車修理人員更換凸輪軸后,從新安裝配置試車,故障問題排除。
案例評點:上述案例值得提出的是,修理人員借助于檢查MAP傳感器信號電壓和借助于真空表檢查各類狀態(tài)下進氣歧管真空度的變化狀況,按照檢查主要參數(shù)實行的一切分析流程和結(jié)果判斷基本都是十分準確的,無可厚非。
我們首要任務(wù)是分析一下該車故障問題的發(fā)生原因。該車凸輪軸排氣凸輪過度磨損,凸輪高度的下降實質(zhì)上就是改變了配氣正時(相位),那么就會引起發(fā)動機進氣和排氣相位的滯后。車輛在低速時,因為發(fā)動機的進、排氣量較小,燃燒時間同比足夠,理所當(dāng)然車輛沒有十分顯著的不正常反應(yīng);然而當(dāng)發(fā)動機在高速轉(zhuǎn)動時,便會因為進氣門打開啟用晚,開度小,進氣量嚴重不足,引起燃燒速度降低,與此同時因為排氣門打開啟用不足,不可以立刻排氣,引起發(fā)動機在下一個工作循環(huán)進氣門打開啟用時,而汽缸內(nèi)未立刻排出的廢氣物從進氣門倒流,進到進氣歧管,將其內(nèi)的可燃混合氣點燃,造成高速回火故障問題。
因而,該車的真正故障問題依然是配氣正時(相位)不對。而從該車故障問題的排除流程中我們不難發(fā)覺這樣子的問題,從敘述中我們可以看出:在前面的兩個修理廠對“該車的點火正時和配氣正時(相位)先后校對過3次,并研磨過氣門一次,也更換過液壓挺柱,故障問題一直未能排除”,到了第三個修理廠,修理人員也“對汽缸壓力、點火正時、配氣正時(相位)、燃油壓力、各缸動力平衡試驗等每一項實行檢查,檢查結(jié)果也基本都在限定的范圍之內(nèi),沒發(fā)覺任何不正常現(xiàn)象”。
這樣子看來,“點火正時和配氣正時(相位)”修理人員已經(jīng)先后校對過4次了,基本都沒有發(fā)覺問題,那么我們就不但要問,修理人員到底是怎么校對“點火正時和配氣正時(相位)”的呢?為什么明明“點火正時和配氣正時(相位)”不對,修理人員通過檢查卻沒有發(fā)覺配氣正時(相位)不對,而最后是通過拆檢才“無意中”發(fā)覺的呢?這是為什么呢?這是由于修理人員在校對點火正時和配氣正時(相位)時,往往基本都是通過檢查查看“正時記號”來確定的,總認為“正時記號”對了,點火正時和配氣正時(相位)就肯定對了,我覺得這是一種不對。這一案例這充分就說明了修理人員在檢測“點火正時和配氣正時(相位)”時的檢測方法有問題
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