奔馳M發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)問(wèn)題引起的故障分析

1、奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)問(wèn)題引起的故障分析【摘要】配氣正時(shí)問(wèn)題是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，因裝配不當(dāng)會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作，而在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中很容易因?yàn)楣ぷ魇韬鰧⒄龝r(shí)記號(hào)裝配錯(cuò)誤，因此一定要按照發(fā)動(dòng)機(jī)的廠家的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。本文以一臺(tái)奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)抖動(dòng)的故障，分析出故障原因，進(jìn)一步闡明M272發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣正時(shí)裝配方法及注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：M272發(fā)動(dòng)機(jī)，配氣正時(shí)，怠速抖動(dòng)Analysesthe Failure of the Distribution Mechanisms timing Aboutthe engine M272 Abstract:Distribution Mechani

2、sms Timing is a very pivotal issue, due to improper assembly can cause the engine not working properly.Andin the process of engine assembly, theassembly marked work is easy wrongbecause of negligence.It must be in accordance with the engine manufacturer's technical requirements. In this paper,ac

3、cording to a Mercedes-Benz M272 enginejitterfault at theidle speed, analysis of the reasons for the failure, further clarify the method and attention of distribution mechanisms Timing about M272 engineKey words: M272 engine, Distribution mechanismstiming,Jitter fault at theidle speed一輛新的奔馳E280轎車發(fā)動(dòng)機(jī)怠

4、速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)嚴(yán)重，轉(zhuǎn)速超過(guò)1500r/min以后運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。奔馳E280轎車，底盤號(hào)為211.054，搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)為奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖1所示。奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)是2004年開始在轎車上開始使用的，是M112發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)產(chǎn)品，它是一款技術(shù)非常先進(jìn)的V型6缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為3.5L，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分時(shí)達(dá)到最大功率200KW；2500轉(zhuǎn)5000轉(zhuǎn)/分時(shí)維持最大扭矩350Nm 。兩階段式進(jìn)氣歧管（可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管）；進(jìn)氣渦流產(chǎn)生裝置；電控節(jié)溫器實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)智能控制；氣缸套采用低摩擦硅鋁合金技術(shù)；鑄鋁曲軸箱；改進(jìn)的熱線式空氣流量計(jì)（HFM 6 Bosch）；線性排放控制。E280汽車上發(fā)動(dòng)

5、機(jī)的規(guī)格型號(hào)為272.943。圖1 M272發(fā)動(dòng)機(jī)1 故障分析為了解決故障，首先進(jìn)行故障分析，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的原因可能有以下幾種：個(gè)別氣缸工作不良；進(jìn)氣及真空系統(tǒng)有漏氣現(xiàn)象；供油系統(tǒng)不良；點(diǎn)火正時(shí)不正確；配氣正時(shí)不正確。首先檢查點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火提前角準(zhǔn)確；高壓線、火花塞工作正常；清洗噴油嘴，霧化情況良好；查看真空管、閥均無(wú)漏氣現(xiàn)象；調(diào)整CO值為1.5%之后故障依舊；用氣缸壓力表進(jìn)行缸壓測(cè)量，發(fā)現(xiàn)1-3缸為11.5×105Pa左右，4-6缸為13×105kPa左右，由此可見，左側(cè)和右側(cè)的氣缸壓力明顯不同，將測(cè)得的結(jié)果與規(guī)定壓力進(jìn)行比較，見表11，1-3缸氣缸壓力低于新車正常值。根據(jù)

6、判斷可能是配氣正時(shí)失準(zhǔn)。表1 氣缸壓縮壓力序號(hào)名稱發(fā)動(dòng)機(jī)272發(fā)動(dòng)機(jī)2731壓縮壓力允差或新值巴12-1512-162單個(gè)氣缸之間的允許壓縮壓力差巴1.51.53壓縮壓力磨損極限或極限值巴10102 故障確診根據(jù)WIS 文件AR05.20-P-6010TS 檢查凸輪軸的基本位2，進(jìn)行檢查：圖2 檢查凸輪軸基本位置1-皮帶滑輪上的標(biāo)記；2-正時(shí)箱蓋罩定位緣；3-脈沖輪上的標(biāo)記1、拆卸空氣濾清器殼體2、拆卸凸輪軸霍耳傳感器3、沿發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向(圖2中箭頭所示)在曲軸的中央螺栓處轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),直至點(diǎn)火上止點(diǎn)前 55°曲軸轉(zhuǎn)角位置，皮帶滑輪上的 305°標(biāo)記(代表點(diǎn)火上止點(diǎn)前 55&

7、#176;曲軸轉(zhuǎn)角)必須與正時(shí)箱蓋罩的定位緣(2)對(duì)準(zhǔn)。4、檢查凸輪軸的基本位置，脈沖輪上的標(biāo)記(3)必須位于傳感器孔的中央，如圖2所示。檢查發(fā)現(xiàn)左列氣缸正確，右列不正確。5、拆下氣門室罩，將曲軸順時(shí)針轉(zhuǎn)到1缸上止點(diǎn)位置，觀察凸輪軸，發(fā)現(xiàn)其在4-6缸位置正確，在1-3缸位置不正確。3 故障修復(fù)3.1配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介：奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)是V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每列氣缸均為雙頂置凸輪軸，如圖4所示，在V型夾角內(nèi)側(cè)的兩根凸輪軸為進(jìn)氣凸輪軸，外側(cè)的兩根凸輪軸是排氣凸輪軸，兩根進(jìn)氣凸輪軸通過(guò)鏈條由曲軸傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，兩根排氣凸輪軸則被進(jìn)氣凸輪軸前端的齒輪驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針。每個(gè)氣缸具有四個(gè)氣門，采用液

8、壓挺柱，每個(gè)凸輪軸的配氣正時(shí)均連續(xù)可調(diào)。圖3 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)3.2正確的配氣機(jī)構(gòu)正時(shí)裝配方法：1）將氣缸體轉(zhuǎn)至垂直向下的位置，如圖4所示。圖4 將氣缸體轉(zhuǎn)至垂直向下位置2）按圖5所示裝上正時(shí)鏈條滑軌3。圖5 正時(shí)鏈條滑軌安裝示意圖3）按照?qǐng)D6所示安裝正時(shí)鏈條，注意有銅鏈節(jié)一側(cè)朝向外側(cè)，并對(duì)準(zhǔn)以下標(biāo)記：如圖7所示，將曲軸上的半圓鍵8對(duì)準(zhǔn)氣缸體上的正時(shí)標(biāo)記9，平衡軸上平衡重上的缺口6對(duì)準(zhǔn)氣缸體上的正時(shí)標(biāo)記7。鏈條上共有四個(gè)銅鏈節(jié)，其中兩個(gè)分別安裝在曲軸正時(shí)鏈輪和平衡軸正時(shí)鏈輪上，安裝時(shí)如圖8所示，銅鏈節(jié)對(duì)準(zhǔn)曲軸正時(shí)鏈輪前端凹槽內(nèi)的一個(gè)凸起，如圖8（a）所示，在平衡軸的鏈輪上，銅鏈節(jié)對(duì)準(zhǔn)圖

9、8（b）所示的三個(gè)印痕位置。4）裝配正時(shí)箱蓋及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋（因不涉及配正時(shí)記號(hào)問(wèn)題，具體裝配方法略）。圖6 鏈條的安裝方法圖7 曲軸及平衡軸上的正時(shí)標(biāo)記1-氣缸蓋罩；2-凸輪軸調(diào)節(jié)器；3-鏈條導(dǎo)軌銷；5-平衡軸正時(shí)齒輪；6-平衡軸重塊上的正時(shí)標(biāo)記；7-缸體上的平衡軸正時(shí)標(biāo)記；8-曲軸半圓鍵；9-缸體上的正時(shí)標(biāo)記5）裝配凸輪軸調(diào)節(jié)器。安裝凸輪軸調(diào)節(jié)器時(shí)，要注意觀察凸輪軸調(diào)節(jié)器上面的標(biāo)記及以下問(wèn)題：首先檢查進(jìn)氣凸輪調(diào)節(jié)器，左側(cè)進(jìn)氣凸輪調(diào)節(jié)器上有標(biāo)記L，右側(cè)進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器上有標(biāo)記R，安裝時(shí)不要裝錯(cuò)，如圖9所示。在奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī)上，發(fā)動(dòng)機(jī)的左右是按照駕駛員在汽車上的位置來(lái)確定的，發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)艙中是

10、縱置的，因此，當(dāng)我們面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配凸輪軸調(diào)節(jié)器時(shí)，左手側(cè)裝配帶有R標(biāo)記的凸輪軸調(diào)節(jié)器，右手側(cè)裝配帶有L標(biāo)記的，位于V型氣缸體中部的兩根凸輪軸是進(jìn)氣凸輪軸，反之外側(cè)的兩根是排氣凸輪軸，圖9所示的兩個(gè)凸輪軸調(diào)節(jié)器應(yīng)裝配在進(jìn)氣凸輪軸上。（a）（b）圖8 曲軸及平衡軸與鏈條的裝配標(biāo)記將左右兩側(cè)的進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器分別裝在左右兩側(cè)的進(jìn)氣凸輪軸上，注意要先將鏈條掛在調(diào)節(jié)器上，然后在將凸輪軸調(diào)節(jié)器裝到凸輪軸上，特別是兩個(gè)凸輪軸調(diào)節(jié)器中后安裝的那個(gè)調(diào)節(jié)器一定要先把鏈條掛在上面，否則因?yàn)殒湕l長(zhǎng)度有限，如果先把凸輪軸調(diào)節(jié)器裝在凸輪軸上，則不可能裝上鏈條。在裝配鏈條時(shí)，注意將兩個(gè)銅鏈節(jié)掛在涂有藍(lán)色油漆的兩個(gè)直齒輪上的

11、輪齒正對(duì)的鏈輪齒上（如圖9中的標(biāo)記3，6）。如果是一臺(tái)用舊的發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)器上看不到藍(lán)色油漆標(biāo)記可以從標(biāo)記4，5所對(duì)應(yīng)的齒輪（不計(jì)該輪齒）分別向L和R側(cè)數(shù)輪齒的數(shù)量，左側(cè)的調(diào)節(jié)器向L標(biāo)記側(cè)數(shù)，銅鏈節(jié)掛在第8，9兩個(gè)齒所對(duì)應(yīng)的鏈輪齒上；右側(cè)的調(diào)節(jié)器向R標(biāo)記側(cè)數(shù)，銅鏈節(jié)掛在第7，8兩個(gè)齒所對(duì)應(yīng)的鏈輪齒上。裝配完成后，從發(fā)動(dòng)機(jī)的前面看，效果如圖14所示。32456718圖9 進(jìn)氣凸輪調(diào)節(jié)器上的標(biāo)記1，8-脈沖輪定位孔；2，7-L,R記號(hào)；3，6銅鏈節(jié)安裝標(biāo)記；4，5-與排氣凸輪軸配正時(shí)標(biāo)記在裝配所有凸輪軸調(diào)節(jié)器時(shí)，除了前面有正時(shí)標(biāo)記要對(duì)正外，在調(diào)節(jié)器的后面，與凸輪軸之間也有標(biāo)記要對(duì)正。在凸輪軸上有孔，

12、在裝配時(shí)要將凸輪軸調(diào)節(jié)器上的定位銷插入孔中。另外在凸輪軸軸頸和凸輪軸調(diào)節(jié)器的輪轂外側(cè)各有一道標(biāo)記線如圖11所示，在裝配時(shí)要讓這兩條線對(duì)齊，如果不能對(duì)齊，可以在凸輪軸的后端用TORXT60的套頭及T型扳手轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，做這項(xiàng)工作時(shí)，最好有兩個(gè)人合作進(jìn)行。12圖10 凸輪軸調(diào)節(jié)器與凸輪軸的裝配標(biāo)記41-進(jìn)氣、排氣凸輪軸的裝配孔；2-凸輪軸調(diào)節(jié)器上的定位銷圖11凸輪軸及調(diào)節(jié)器上的標(biāo)記線將兩個(gè)進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器裝配好后，裝配排氣凸輪調(diào)節(jié)器。排氣凸輪調(diào)節(jié)器上的直齒輪是由兩部分組成的，因調(diào)節(jié)器內(nèi)部有彈簧，如圖12所示，在自由狀態(tài)下1, 2兩部分在彈簧壓作用下會(huì)互相錯(cuò)位，且可能導(dǎo)致凸輪軸調(diào)節(jié)器會(huì)發(fā)生永久性損壞。

13、新的排氣凸輪調(diào)節(jié)器有一根銷子將1，2兩部分互相鎖定，如果是拆卸舊的發(fā)動(dòng)機(jī)，在拆卸兩個(gè)排氣凸輪軸挑起器前要用一個(gè)直徑3mm的沖子插入蓋板的孔4中將齒1，2相互鎖定，在完全裝好后，才能將銷子或沖子拔出。在裝配時(shí)，蓋板孔4應(yīng)該向下，因?yàn)樽笥覂蓚?cè)排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器完全相同，在裝配時(shí)，要將圖13中圓圈內(nèi)的兩條線與進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器上的；裝配在右側(cè)時(shí)，應(yīng)使用圖13中下側(cè)圈內(nèi)的兩條線標(biāo)記，裝配好后如圖14所示。圖12 鎖止齒輪嚙合間隙補(bǔ)償元件5圖13 排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器上的正時(shí)標(biāo)記（a）(b)圖14 凸輪軸調(diào)節(jié)器裝配完成a-右側(cè)；b左側(cè)6）裝配脈沖輪。每個(gè)凸輪軸前面各有一個(gè)脈沖輪，排氣凸輪軸的代表符號(hào)是A，進(jìn)氣凸

14、輪軸的代表符號(hào)是E，分別是德語(yǔ)中排氣Auslass和進(jìn)氣Einlass單詞的第一個(gè)字母，因此在四個(gè)脈沖輪上，左側(cè)的標(biāo)記為AL、EL，右側(cè)的標(biāo)記為AR、ER。在進(jìn)氣脈沖輪的邊緣有一個(gè)圓點(diǎn)，排氣脈沖輪上有兩個(gè)圓點(diǎn)，在裝配時(shí)進(jìn)氣凸輪軸上的一個(gè)圓點(diǎn)應(yīng)位于排氣脈沖輪的兩個(gè)圓點(diǎn)中間，以上所述的標(biāo)記及裝配后的效果如圖15所示。對(duì)好正時(shí)標(biāo)記后將中心閥安裝到位，注意中心閥的擰緊方向?yàn)閳D16箭頭所示方向的反向，擰緊力矩為145Nm。（a）（b）圖15 脈沖輪的裝配a-右側(cè)；b-左側(cè)（a） （b）圖16 中心閥的松開方向6a-右側(cè)；b-左側(cè)以上，是M272發(fā)動(dòng)機(jī)全部配氣機(jī)構(gòu)正時(shí)標(biāo)記裝配方法，為了進(jìn)一步確認(rèn)故障，拆開

15、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩及氣缸蓋前罩檢查凸輪軸調(diào)節(jié)器基本位置。3.3 拆除氣缸蓋罩和氣缸蓋前罩檢查凸輪軸調(diào)節(jié)器基本位置圖17 拆開發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩及氣缸蓋前罩檢查凸輪軸調(diào)節(jié)器基本位置按照發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，直到皮帶輪上的OT后40度標(biāo)記1對(duì)準(zhǔn)正時(shí)蓋上的標(biāo)記2。凸輪軸調(diào)節(jié)器上的標(biāo)記3應(yīng)指向上方，標(biāo)記4應(yīng)與氣缸蓋表面平齊。按照上述方法進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)左側(cè)氣缸的標(biāo)記位置正確，右側(cè)氣缸的位置略向左側(cè)氣缸側(cè)偏，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)右側(cè)氣缸的銅鏈節(jié)與正確位置延順時(shí)針?lè)较蝈e(cuò)過(guò)了一個(gè)齒。凸輪軸傳動(dòng)齒輪為40齒，提前一個(gè)齒等于提前9度，此故障是凸輪軸正時(shí)安裝錯(cuò)誤。3.4故障修復(fù)過(guò)程根據(jù)上述檢查，因?yàn)樽髠?cè)氣缸正時(shí)標(biāo)記正確，所以

16、可以判定除了右側(cè)氣缸的銅鏈節(jié)與凸輪軸調(diào)節(jié)器的正確位置錯(cuò)位，導(dǎo)致右側(cè)氣缸排氣凸輪正時(shí)標(biāo)記也存在問(wèn)題外，其他正時(shí)標(biāo)記沒(méi)有問(wèn)題，所以僅需要重新調(diào)整右側(cè)氣缸兩個(gè)凸輪軸調(diào)節(jié)器與傳動(dòng)鏈條的相對(duì)位置即可，在上面檢查已經(jīng)拆開的部分零件的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行以下步驟進(jìn)行修復(fù)78：按照?qǐng)D16a所示方向，松開右側(cè)兩凸輪軸的中心閥，卸下中心閥及脈沖輪，用橡膠錘從右側(cè)排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器的背面輕輕敲數(shù)次，將其取下。用拔銷器將右側(cè)兩鏈條滑軌的定位銷拆卸，然后將張緊導(dǎo)軌從正時(shí)箱上面拉出。(a) (b) (c)(d) (e)圖18 拆卸張緊導(dǎo)軌a-用拔銷器拆卸鏈條滑軌定位銷；b，c-拔出將張緊導(dǎo)軌；d-拔出后的張緊導(dǎo)軌；e-拔出張緊導(dǎo)

17、軌后的正時(shí)箱用步驟的方法，將右側(cè)進(jìn)氣凸輪調(diào)節(jié)器拆下，然后按標(biāo)題2中5）-步驟中所示，將鏈條上的銅鏈節(jié)與凸輪軸調(diào)節(jié)器重新裝配，再按照步驟5）-中的步驟將進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器裝回到凸輪軸上。將張緊導(dǎo)軌安裝入正時(shí)箱中，然后再按照5）-的步驟將排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器重新裝配。按照步驟6）裝配脈沖輪及中心閥，然后將其余部件一一裝配。裝配完成后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試車，故障消失，說(shuō)明故障已經(jīng)修復(fù)。結(jié)束語(yǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)問(wèn)題是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，如果正時(shí)裝配不正確，輕則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重則會(huì)在氣門開啟的過(guò)程中造成氣門與活塞頂相撞，導(dǎo)致活塞、連桿、曲軸、缸體等發(fā)生嚴(yán)重變形以致發(fā)動(dòng)機(jī)整體報(bào)廢的嚴(yán)重后果，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)的裝配，通過(guò)本故障的修復(fù)，本人在發(fā)動(dòng)機(jī)的修復(fù)過(guò)程中增長(zhǎng)了不少的工作經(jīng)驗(yàn)，并且更加意識(shí)到工作時(shí)一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度的重要性。參考文獻(xiàn)1奔馳車間信息系統(tǒng)（WIS）文件AR01.00-P-1200TS 測(cè)試壓縮壓力2奔馳車間信息系統(tǒng)（WIS）文件AR05.2