要保證汽油發動機正常運行,須滿足4個基本要素(圖1):足夠的壓縮;足夠的點火能量;良好的燃油供給和噴射;正確的時間。“正確的時間”即指發動機正時。在維修過程中,大多維修人員認為,只要對準凸輪軸鏈輪和曲軸鏈輪之間的那些正時記號,發動機正時就不會有問題。其實這是一個非常大的誤區,因為就算正時記號對了,并不代表發動機的機械正時是正確的,如鏈條拉長、凸輪軸扭轉等。
圖1 汽油發動機正常運行的4個基本要素
發動機正時可分為兩種:發動機機械正時和發動機電氣正時。以某一氣缸為例,發動機機械正時是指氣門和活塞之間的關系,如在壓縮上止點時,活塞應該在其行程的最上端,進氣門和排氣門應處于關閉狀態,如果此時氣門或活塞沒有處在正確的位置,說明發動機機械正時錯誤。發動機電氣正時是指點火、噴油和氣缸壓力波形之間對應的關系,點火和噴油時刻必須在規定閾值內,如果發生的時間早了或晚了,說明發動機電氣正時錯誤。無論是發動機機械正時錯誤,還是發動機電氣正時錯誤,均會導致發動機無法起動或運轉不平順。
圖2為Jeep指南者車發動機怠速時氣缸1的電氣正時波形(藍色為氣缸壓力波形,黃色為初級點火波形,綠色為噴油波形),其中點火發生在壓縮上止點前2.7 ms,換算成角度,即點火提前角為11.57°,噴油發生在排氣階段。
圖2 Jeep指南者車發動機怠速時氣缸1的電氣正時波形(截屏)
下面與大家分享2個發動機正時錯誤的故障排除案例,希望能對大家有所啟發。
案例1 故障現象 一輛榮威1.5T車發動機無法起動。
故障診斷 接車后試車,檢查相關電路,均正常。測量起動發動機時的氣缸壓力波形(圖3),發現正、負壓力的轉換點在排氣行程上止點前,說明進氣太提前,推斷發動機機械正時錯誤。拆檢發動機機械正時,發現確實存在問題。
故障排除 重新調整發動機機械正時后試車,發動機順利起動著機,故障排除。
圖3 故障車起動發動機時的氣缸壓力波形(截屏)
案例2 故障現象 一輛寶馬318i車因冷卻液溫度過高進店維修,經檢查,發現氣缸墊損壞,更換氣缸墊后試車,出現發動機無法起動的故障現象。
故障診斷 負責維修的人員首先用專用工具校對了發動機機械正時,無異常。檢測點火和噴油,也也未見異常。在多次維修無果后,維修人員向筆者求助。接車后筆者測量了該車的發動機電氣正時波形(圖4,其中綠色為氣缸壓力波形,紅色為次級點火波形,藍色為噴油波形),發現點火時間錯誤,沒有發生在壓縮上止點附近。進一步檢查發現,點火線圈線束在維修時繞反了(圖5),以致4個氣缸的點火線圈的線路順序連接錯誤。
故障排除 重新連接點火線圈線束后試車,發動機順利起動著機,故障排除。
圖4 故障車起動發動機時的電氣正時波形
圖5 點火線圈的線束在維修時繞反了