豐田皇冠(2JZ-GE)轎車行駛中加速不良故障排除

1、豐田皇冠(2JZ-GE)轎車行駛中加速不良故障排除    摘 要: 針對2JZ-GE發(fā)動機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)特有的設(shè)計結(jié)構(gòu)的分析,本文作者結(jié)合自身對該車型多次的維修實踐,談?wù)勥M(jìn)排氣兩系統(tǒng)相輔相成的作用,提高發(fā)動機(jī)進(jìn)氣率,增加發(fā)動機(jī)加速時動力性的一些體會。a 關(guān)鍵詞: 豐田皇冠2JZ-GE發(fā)動機(jī) 進(jìn)、排氣系統(tǒng) 諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng) 巖棉共振消聲 預(yù)防措施 一、進(jìn)、排氣系統(tǒng)問題的提出 一輛豐田皇冠2JZ-GE發(fā)動機(jī),無論是低溫還是熱車狀態(tài),車輛怠速不穩(wěn),行使過程中加速無力。在此之前,經(jīng)過兩間修理單位檢修后,仍未解決。據(jù)車主說,已經(jīng)更換新的燃油濾清器、機(jī)油濾清器和汽油泵

2、,保養(yǎng)了燃油系統(tǒng)和點火系統(tǒng)。 打開發(fā)動機(jī)罩蓋,找到在進(jìn)氣歧管附近的一個標(biāo)有“Diagnosis”的小盒,打開此診斷盒的塑料蓋,用一根導(dǎo)線將其對應(yīng)的插孔短路,然后將點火開關(guān)旋到“ON”位置,但不起動發(fā)動機(jī),保持節(jié)氣門全關(guān)閉的狀態(tài),此時儀表板上“CHECKENGINE”檢查燈發(fā)出連續(xù)均勻短閃爍,表明發(fā)動機(jī)電噴控制系統(tǒng)電路工作正常。 通過對該發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的了解和造成故障出現(xiàn)的原因分析,一般可按下述檢查程序來進(jìn)行檢查和排除。 1.發(fā)動機(jī)外部附件的檢查。 (1)檢查空氣濾清器和進(jìn)氣管道,拆下空氣濾清器外殼,取出空氣濾清器,觀察到它更換新件不久,較干凈。 (2)檢查進(jìn)氣歧管上真空軟管和進(jìn)氣膠管。各管安裝位置

3、正確,沒有老化、破裂和漏氣。 2.檢查點火提前角。 用正時燈將第一缸高壓線夾住,對曲軸皮帶輪點火提前角的測定為910°之間(怠速750轉(zhuǎn)/分),點火提前角確很合理(標(biāo)準(zhǔn)為10°BTDC)。 3.檢查氣門間隙。 用塞尺對進(jìn)、排氣門間隙的檢查,進(jìn)氣門的間隙在0.150.25mm之間,排氣門間隙在0.250.35mm之間,兩者均在標(biāo)準(zhǔn)間隙里面。 4.檢查點火線路系統(tǒng)。 每條高壓線內(nèi)阻均小于25K。分火線、分火蓋、分火器沒有爆裂,接頭座沒有氧化和擊穿等現(xiàn)象。 5.檢查噴油嘴工作情況。 讓發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn),分別拔下噴油嘴插頭,每次發(fā)動機(jī)降速差較均勻,發(fā)動機(jī)發(fā)抖程度相同,說明噴油嘴噴油質(zhì)

4、量良好。 6.檢查燃油壓力。 用汽油表并聯(lián)接到噴油嘴分配管進(jìn)油管接頭上。令發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn),檢查燃油壓力。 上述實測燃油泵工作正常。 7.檢查燃油泵電路。 取下燃油泵ECU連接器,用電阻表檢查連接器的E與車身接地應(yīng)導(dǎo)通,裝上燃油泵ECU連接器,啟動發(fā)動機(jī)檢查各端子電壓是否符合下表標(biāo)準(zhǔn)。 注:*可升至6000r/min. 上述實測表明燃油泵控制電路正常,燃油泵工作良好。 8.對節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣真空傳感器、水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等。 通過使用電眼睛X431對上面?zhèn)鞲衅鞯臄?shù)據(jù)流檢測,都較正常。 當(dāng)車輛檔桿位于P位時,發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn),突然急踩油門踏板,讓發(fā)動機(jī)達(dá)到6000轉(zhuǎn)/分,然后急收油門踏

5、板,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在急加、減速過程中,進(jìn)氣歧管諧波進(jìn)氣增壓控制閥沒有工作。正常時,該閥在4000轉(zhuǎn)/分左右時,要開始打開,然后急減速到低速時,要返回關(guān)閉,表明發(fā)動機(jī)進(jìn)氣諧波增壓控制系統(tǒng)沒有工作。 路面行使時,當(dāng)車輛加速到6585km/h時,發(fā)動機(jī)加速無力,同時排氣管前消聲器伴隨著較大“羅羅”敲打聲音,在發(fā)動機(jī)低速或者高速運轉(zhuǎn)區(qū)域,該聲音較小,由此判斷前消聲器(巖棉)損壞了。由諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)不能正常工作和前消聲器的損壞,影響發(fā)動機(jī)進(jìn)氣效率降低,特別是中高速發(fā)動機(jī)輸出功率的降低,是導(dǎo)致加速無力的主要原因。 二、諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)分析 1.波長可變的諧波進(jìn)氣增壓控制系統(tǒng)(ACIS)。 豐田皇冠2JZ-G

6、E發(fā)動機(jī)采用ACIS系統(tǒng)。該發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管長度雖不能變化,但由于在進(jìn)氣管中部加設(shè)一個大容量的空氣室和電控真空閥,實現(xiàn)了壓力波傳播路線長度的改變,從而兼顧了中、低速和高速的進(jìn)氣增壓效果。 2.ACIS系統(tǒng)檢查和排除。 按上圖程序檢查可知: (1)諧波增壓控制沒有完全關(guān)閉,仍留有較小的開度。閥軸被汕泥卡死轉(zhuǎn)不動。 (2)真空電磁閥損壞(內(nèi)阻無限大)正常標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻:3844.5。 上述兩個故障,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)低中速時,控制閥關(guān)閉不嚴(yán),形成不了長波的諧波增壓;高速時,空氣沒有完全打開,形成不了短波的諧波增壓。低、中高速都不能正常發(fā)揮諧波增壓進(jìn)氣的功能,不能提高進(jìn)氣效率,直接影響混合氣燃燒效果,從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)工

7、作不穩(wěn)定,加速無力。 更換新的真空電磁閥,清洗修理進(jìn)氣增壓控制閥。讓發(fā)動機(jī)冷卻液達(dá)到正常工作溫度,經(jīng)檢查,發(fā)動機(jī)中、高速加速性能良好。進(jìn)氣沒有回火,但排氣管前消聲器仍存在有“羅羅”的明顯敲擊噪音。 三、巖棉共振消聲分析 發(fā)動機(jī)的排氣壓力為0.30.5MPa,溫度500700,這表明排氣有一定能量,同時由于排氣之間歇性,在排氣管內(nèi)引起排氣壓力的脈動。若將發(fā)動機(jī)所排氣體直接排放到大氣中將產(chǎn)生強(qiáng)烈的、頻譜比較復(fù)雜的噪聲,其頻率從幾十赫茲到一萬赫茲以上。 排氣消聲器的功用是消減排氣噪聲,通過逐漸降低排氣壓力和衰弱減排氣壓力的脈動,使排氣能量耗散殆盡。 2JZ-GE發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)由前中后三個排氣消聲器組

8、成。 由于發(fā)動機(jī)可燃混合氣的不完全燃燒,特別在中速急加速時,發(fā)動機(jī)的最大扭矩的輸出排氣歧管里排氣溫度高達(dá)700800,同時排氣中噪音只是中、高頻聲音。另外,吸聲材料巖棉損壞,前消聲器不能衰減排氣壓力脈動,降低排氣壓力,造成排氣管背壓升高,發(fā)動機(jī)急加速時進(jìn)氣充氣效率降低,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)輸出扭矩降低,加速不良,排氣噪音大。 通過更換排氣管中段(前中消聲器總成)之后,車輛在路面行駛過程中,特別在急加速時,排氣系統(tǒng)沒有原來噪聲發(fā)生。 在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上接真空表,入檔桿位于P位,關(guān)閉發(fā)動機(jī)全部附件,發(fā)動機(jī)在怠速時,測得進(jìn)氣歧管真空度為60KPa,當(dāng)節(jié)氣門急加速時,更換前真空表指示在4.282.3KPa內(nèi)擺動

9、,更換后真空表指示在6.382.6KPa內(nèi)擺動。從真空表顯示出,更換排氣管中段后,排氣背壓降低(4.2KPa降到6.3KPa),發(fā)動機(jī)進(jìn)氣效率提高一些,加速性得到一定改善。 四、采取的預(yù)防措施 1.提高進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣效率。 (1)定期保養(yǎng)空氣濾清器,檢查進(jìn)氣軟管和空氣緩沖器等是否破裂和漏氣。 (2)定期清洗諧波增壓控制閥。保持該閥關(guān)閉靈活不阻滯。 (3)定期調(diào)整發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣門間隙,保持發(fā)動機(jī)氣門配氣相位角度。 (4)定期檢查排氣系統(tǒng)是否變形、損壞、漏氣。排氣吊膠是否完好。 2.保持發(fā)動機(jī)可燃混合氣最佳燃燒狀態(tài)。 (1)定期調(diào)整點火定時。 (2)定期檢查或更換冷卻液(2年或者4萬千米更換一次),

10、注意附水箱液面高度;定期清潔冷氣散熱器、水箱散熱網(wǎng)的表面臟物和調(diào)整水箱風(fēng)扇皮帶的張緊力。 (3)定期保養(yǎng)點火系統(tǒng)。 (4)使用93號或者以上的無鉛汽油。 (5)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在7502500轉(zhuǎn)之間加速過程中,燃油泵低速運轉(zhuǎn)供油。達(dá)到2500轉(zhuǎn)以上時,燃油泵高速運轉(zhuǎn)供油。增加發(fā)動機(jī)加速時的供油量,提高加速動力性。定期檢測其線路,保證正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。定期更換燃油濾清器(2萬千米)和清洗燃油泵過濾網(wǎng)。 3.避免前消聲器損壞,防止巖棉過早失效,延長使用壽命。 在發(fā)動機(jī)工作過程中,不完全燃燒的燃油和從進(jìn)氣門導(dǎo)管滲入燃燒室的機(jī)油,在氧氣和高溫的作用下,產(chǎn)生積碳。由于排氣門油封的老化,滲漏機(jī)油進(jìn)入排氣支管,在高

11、溫氣體作用下,形成焦油和有腐蝕性氣體,造成巖棉失效。為避免這些形成,應(yīng)采取以下的預(yù)防措施。 (1)使用等級較高的潤滑油SE或者以上等級。相對縮短更換機(jī)油,機(jī)油本質(zhì)區(qū)別濾清器的周期8000千米或者5個月(原廠規(guī)定1萬千米或者6個月)。因為廣東省全年的平均氣溫偏高。 (2)定期清洗氣門室上PVC閥和廢氣管道。防止曲軸箱廢氣壓力過大。發(fā)動機(jī)時活塞環(huán)和氣門軸封竄漏氣機(jī)油量過大。 五、效果分析 由于對諧波增壓進(jìn)氣系統(tǒng)和巖棉消聲結(jié)構(gòu)和性能有充分的認(rèn)識,并采取上述的預(yù)防措施,有效地保證增壓控制閥的正常工作和前消聲器的使用壽命。該車從這次維修后,使用五年之后(25萬千米左右)前消聲器才會損壞。在此期間,該車發(fā)動機(jī)一直保持良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性。原來前消聲器一年半更換一次(8萬千米左右),由于排氣管中段(前、中消聲器)價格不菲(1500元/條)和發(fā)動機(jī)不正常燃燒造成供油點火系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。其維修材料工時費大大地增加。但現(xiàn)在,該車大大地降低了維修成本。 參考文獻(xiàn): 1皺長庚.現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)構(gòu)造原理與故障診斷M.北京:北京理工大學(xué)出版社,1999. 2魏慶翟.汽車發(fā)動機(jī)與汽車