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2009款丰田RAV4车发动机加速无力故障诊断

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发表于 2020-12-30 15:05:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
2009 款丰田 RAV4 车发动机加速无力

余姚东江名车专修厂 叶正祥
一、故障现象

一辆2009款丰田RAV4车,搭载2AZ发动机,累计行驶里程约为43.3万km。车主反映,该车发动机故障灯异常点亮,且行驶中发动机加速无力。


二、故障诊断

接车后试车,起动发动机,组合仪表上的发动机故障灯异常点亮,发动机怠速运转无明显异常;原地急踩加速踏板,发动机能够加速,但排气噪声较大;进行路试,急踩加速踏板,发动机加速无力。


用故障检测仪检测,动力控制模块(PCM)中存储有故障代码“P0016 曲轴位置-凸轮轴位置相关性(1列传感器A)”,该故障代码是指进气凸轮轴与曲轴的相对位置不正确,可能的故障原因有:正时链条跳齿;进气凸轮相位调节阀故障;进气凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器及其信号盘故障;曲轴链轮、进气凸轮轴链轮损坏。


连接pico示波器和WPS500X压力传感器(图1),测量起动发动机时的气缸压力波形(图2)可知,最高气缸压力为14.45 bar(1 bar=100 kPa),偏高;排气门打开时刻约为做功下止点前77°(180°-103°=77°)曲轴转角,打开过早(一般为做功下止点前45°~60°曲轴转角);进气门关闭时刻约为进气下止点后37°(577°-540°=37°)曲轴转角,关闭偏早(一般为进气下止点后40°~60°曲轴转角)。另外,排气门过早打开就会过早关闭,以致在排气冲程末段,活塞上行,进、排气门均处于关闭状态,气缸压力上升,形成一个小凸起。


图1.png
图1 WPS500X压力传感器的安装位置

图2.png
图2 故障车起动发动机时的气缸压力波形(截屏)

诊断至此,可知该车发动机正时错误,且正时链条跳齿的可能性较大。导致正时链条跳齿的可能原因有:正时链条拉长;正时链条张紧器损坏;正时链条导板损坏;机油压力不足。


图3.png

图3 正时链条张紧器


图4.png

图4 机油泵链轮上卡有异物



检查正时链条张紧器(图3),其伸出长度正常,说明正时链条张紧器能正常工作,且正时链条没有拉长;进一步检查发现,机油泵链轮上卡有异物(图4),且机油泵驱动链条张紧器断裂(图5)。


图5.png
图5 机油泵驱动链条张紧器断裂

拆下发动机油底壳,发现许多齿形杂质(图6);检查平衡轴,发现平衡轴上的树脂齿轮(采用树脂齿轮的目的是抑制齿轮噪声)损坏严重(图7)。分析认为,平衡轴上的树脂齿轮老化损坏,脱落的树脂杂物卡在机油泵链轮上导致机油泵驱动链条张紧器断裂,卡在曲轴正时链轮上导致正时链条跳齿。


图6.png
图6 发动机油底壳中的齿形塑料杂质

图7.png
图7 平衡轴上塑料材质的齿轮损坏严重

三、故障排除

更换平衡轴和发动机正时套件后路试,发动机加速有力,故障排除。测量起动发动机时的气缸压力波形(图8)可知,最高气缸压力为13.14 bar,排气门打开时刻约为做功下止点前49°(180°-131°=49°)曲轴转角,进气门关闭时刻约为进气下止点后60° (600°-540°=60°)曲轴转角,且排气行程末段的小凸起消失。


图8.png
图8 正常车起动发动机时的气缸压力波形(截屏)

四、案例视频讲解









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