余姚東江名車專修廠 葉正祥

故障現(xiàn)象一輛2009款豐田RAV4車，搭載2AZ發(fā)動機(jī)，累計(jì)行駛里程約為43.3萬km。車主反映，該車發(fā)動機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，且行駛中發(fā)動機(jī)加速無力。

故障診斷接車后試車，起動發(fā)動機(jī)，組合儀表上的發(fā)動機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)無明顯異常；原地急踩加速踏板，發(fā)動機(jī)能夠加速，但排氣噪聲較大；進(jìn)行路試，急踩加速踏板，發(fā)動機(jī)加速無力。

用故障檢測儀檢測，動力控制模塊（PCM）中存儲有故障代碼“P0016曲軸位置-凸輪軸位置相關(guān)性（1列傳感器A）”，該故障代碼是指進(jìn)氣凸輪軸與曲軸的相對位置不正確，可能的故障原因有：正時鏈條跳齒；進(jìn)氣凸輪相位調(diào)節(jié)閥故障；進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器及其信號盤故障；曲軸鏈輪、進(jìn)氣凸輪軸鏈輪損壞。

連接pico示波器和WPS500X壓力傳感器（圖1），測量起動發(fā)動機(jī)時的氣缸壓力波形（圖2）可知，最高氣缸壓力為14.45 bar（1 bar=100 kPa），偏高；排氣門打開時刻約為做功下止點(diǎn)前77°（180°-103°=77°）曲軸轉(zhuǎn)角，打開過早（一般為做功下止點(diǎn)前45°～60°曲軸轉(zhuǎn)角）；進(jìn)氣門關(guān)閉時刻約為進(jìn)氣下止點(diǎn)后37°（577°-540°=37°）曲軸轉(zhuǎn)角，關(guān)閉偏早（一般為進(jìn)氣下止點(diǎn)后40°～60°曲軸轉(zhuǎn)角）。另外，排氣門過早打開就會過早關(guān)閉，以致在排氣沖程末段，活塞上行，進(jìn)、排氣門均處于關(guān)閉狀態(tài)，氣缸壓力上升，形成一個小凸起。

圖1 WPS500X壓力傳感器的安裝位置

圖2 故障車起動發(fā)動機(jī)時的氣缸壓力波形（截屏）

診斷至此，可知該車發(fā)動機(jī)正時錯誤，且正時鏈條跳齒的可能性較大。導(dǎo)致正時鏈條跳齒的可能原因有：正時鏈條拉長；正時鏈條張緊器損壞；正時鏈條導(dǎo)板損壞；機(jī)油壓力不足。檢查正時鏈條張緊器（圖3），其伸出長度正常，說明正時鏈條張緊器能正常工作，且正時鏈條沒有拉長；進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)油泵鏈輪上卡有異物（圖4），且機(jī)油泵驅(qū)動鏈條張緊器斷裂（圖5）。拆下發(fā)動機(jī)油底殼，發(fā)現(xiàn)許多齒形雜質(zhì)（圖6）；檢查平衡軸，發(fā)現(xiàn)平衡軸上的樹脂齒輪（采用樹脂齒輪的目的是抑制齒輪噪聲）損壞嚴(yán)重（圖7）。分析認(rèn)為，平衡軸上的樹脂齒輪老化損壞，脫落的樹脂雜物卡在機(jī)油泵鏈輪上導(dǎo)致機(jī)油泵驅(qū)動鏈條張緊器斷裂，卡在曲軸正時鏈輪上導(dǎo)致正時鏈條跳齒。

圖3 正時鏈條張緊器

圖4 機(jī)油泵鏈輪上卡有異物

圖5 機(jī)油泵驅(qū)動鏈條張緊器斷裂

圖6 發(fā)動機(jī)油底殼中的齒形塑料雜質(zhì)

圖7 平衡軸上塑料材質(zhì)的齒輪損壞嚴(yán)重

故障排除 更換平衡軸和發(fā)動機(jī)正時套件后路試，發(fā)動機(jī)加速有力，故障排除。測量起動發(fā)動機(jī)時的氣缸壓力波形（圖8）可知，最高氣缸壓力為13.14 bar，排氣門打開時刻約為做功下止點(diǎn)前49°（180°-131°=49°）曲軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)氣門關(guān)閉時刻約為進(jìn)氣下止點(diǎn)后60°（600°-540°=60°）曲軸轉(zhuǎn)角，且排氣行程末段的小凸起消失。

圖8 正常車起動發(fā)動機(jī)時的氣缸壓力波形（截屏）