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雷克萨斯GS300发动机怠速抖动,加速无力

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发表于 2018-6-30 22:03:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
故障现象:一辆雷克萨斯GS300轿车,原车搭载的3GR-FE发动机,经过改装换装了日本进口的3GR-FSE缸内直喷发动机,且由原来的3.0L镗缸到了3.5L的排量,在安装之后出现发动机怠速抖动且加速无力的症状。
故障诊断:在车辆启动等待水温正常后,挡位在P挡,用手触摸在转向盘上能感觉到明显的抖动,而且坐在座椅上都能感觉到抖动。怀疑可能存在的原因:①节气门脏污;②混合气不对;③点火提前角不对;④火花塞;⑤线路故障;⑥悬挂问题。
首先清洗节气门并重新做匹配后,故障依旧。检查火花塞,将6个火花塞拆下,发现有少许的积炭,将其全部更换后无好转。接着查看数据流(如图1所示),检查空气流量数值为3.35g/s,与一般的3.5L非缸内直喷发动机的进气量差不多,发动机转速为630r/min正常。高压燃油压力在怠速时为4MPa,正常。单缸喷油量在0.077mL,以及喷油的角度为300°都是正常的。说明其燃油系统的控制和工作良好。查看短期燃油修正,1列和2列的反馈值都在正负5%之内。说明其混合气的状态良好。检查点火提前角为13°,无任何异常。从数据上分析,发动机的控制都是良好的,那为什么还抖动呢?难道是发动机将正常运转的抖动传递到了车身以及转向盘,在试车的过程中还发现一点很奇怪的现象,就是将挂挡杆挂入D挡时,转向盘以及车身的抖动消失,但是挂在其他挡位,哪怕是P挡和空挡都会伴随抖动的现象。忽然联想到在挂入D挡时发动机会整体往后倾斜,所以抖动会消失。为了验证就是发动机的抖动传递到了车架才造成的抖动,将车辆顶起用托架人为的将发动机往上托一定的高度,目的是分离发动机的抖动和车架之间的连接,发现抖动现象消失,接着就是重点检查发动机与车架的连接点,检查底盘没有任何磕碰的地方,将发动机的支架拆下,检查没有任何松旷的痕迹,连接也到位,怀疑可能是其表面的定位销导致,造成发动机支架座与发动机支架存在一定的间隙。于是将其定位销用砂轮机打磨掉,使用同样的办法将右边的发动机支架也处理了一下,处理之后以为故障就会消失,但是故障依旧。再次用托架顶起发动机油底壳,抖动再次消失。说明其问题点还是没有找到,发动机前面左右支架都检查过了,接着重点检查变速器的支架,发现其缓冲胶有点裂纹。检查螺丝紧固到位,为了判断缓冲橡胶垫是否损坏严重,于是将变速器支架拆下,发现橡胶裂纹不是特别严重,另外发现此支架有一定的安装反向,其背面写着V6和V8的字样,查询维修手册,发现安装反了。重新安装(如图2、图3所示)后,发动机怠速抖动消失,转向盘和车身都不抖了。原来,如果其支架安装错误的话,因为其本身位置的关系,会人为的将发动机总成往前推,使其破坏了平衡,导致车辆在P挡以及空挡下怠速抖动。
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图1 数据流
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图2 正确安装位置
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图3 正确安装
接着诊断发动机加速无力的现象,为了确认是发动机本身的问题还是变速器的问题,做了D挡失速试验。等待热车后,挂入D挡,同时将制动踏动和加速踏板踩到底,保持3~5s,读取发动机的最高转速,只有2000r/min,正常情况下,发动机的D挡失速转速应该在2500r/min左右。转速过低的原因有:
发动机功率输出可能不足
定子单向离合器工作异常
提示:如果测量值比规定值低600r/min或更多,侧变矩器可能有故障。
变速器可以正常的换挡且没有任何冲击,所以可以确定是发动机本身原因引起的动力不足。根据之前读取的发动机数据,其混合气的控制是没有问题的,且从数据上也看不出任何的异常。接着检查油压,将加速踏板大脚瞬间踩到底,可以看到高压燃油压力传感器达到12MPa,说明高压燃油系统的控制和部件是没有问题的。怀疑是低压燃油压力不足导致的动力不足,于是决定先检查低压燃油压力。因为系统没有低压燃油压力传感器,所以无法从数据上直接读取,但是想到一个办法,直接将高压泵的控制溢流阀插头拔下,让高压泵无法正常工作,此时就可以把高压泵直接看成是直通的燃油管路,接着启动车辆,读取发动机的高压燃油压力传感器的数据为400kPa左右,通过此实验可以判断出低压燃油控制及燃油泵没有任何异常。接着检查三元催化器,在行驶时,瞬间将油门踩到底,发动机转速可以立刻上升至6000~7000r/min,没有任何迟滞的现象,发动机也没有在急加速的过程中出现抖动和爆震的现象。查看三元催化器的前后温度,没有明显的偏差过大情况,所以判定三元催化器没有任何的堵塞现象。因为发动机进行了重新的组装,怀疑是气门正时没有对准确,但是一般情况气门正时有错误,会有明显的症状,例如热车怠速持续偏高,严重时还会引起发动机故障灯点亮。为了验证是否是正时错误,拆下气门饰盖罩,重新检查气门正时,没有任何异常。接着测量缸压,发现了异常,发现6个汽缸的缸压都偏低(如图4所示),都在800kPa左右,最高的一个接近900kPa。而正常情况下,标准压力为1400kPa,最低为1000kPa。于是将发动机全部拆散后测量活塞与汽缸的间隙,发现间隙偏大从而造成漏气,引起密封不严,造成发动机行驶无力的现象。
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