如何正確檢修點火正時和配氣正時

    “配氣正時（相位）”到底指的是什么？根據(jù)吉林工業(yè)大學(xué)陳家瑞主編的《汽車構(gòu)造》上的定義：“配氣正時（相位）就是進、排氣門的實際開啟時刻”。

    為了提高發(fā)動機的充氣系數(shù)，提高發(fā)動機的動力性，進、排氣門的開啟和關(guān)閉均有一個提前和遲后角度。在講到氣門傳動組時，《汽車構(gòu)造》中指出：“氣門傳動組的作用，是使進、排氣門能按配氣正時（相位）規(guī)定的時刻開閉，且保證有足夠的開度。”“凸輪軸用以使氣門按照一定的工作次序和配氣正時（相位）及時開閉，并保證氣門有足夠的升程。”“發(fā)動機工作時，凸輪軸的變形會影響配氣正時（相位）。”凸輪軸上的“凸輪的輪廓應(yīng)保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間符合配氣正時（相位）的要求，且使氣門有合適的升程及其升降過程的運動規(guī)律。”凸輪軸是由曲軸通過正時帶或正時鏈條或正時齒輪驅(qū)動的，因此，“在裝配曲軸和凸輪軸時，必須將正時記號對準(zhǔn)，以保證正確的配氣正時（相位）和發(fā)火時刻。”

    通過上面的描述我們可以看出，正確的配氣正時（相位）是發(fā)動機正常工作的必備條件，一旦配氣正時（相位）錯了，將影響發(fā)動機的正常工作。其實“對準(zhǔn)正時記號”和“配氣正時（相位）正確”兩者之間就是一對因果關(guān)系。“對準(zhǔn)正時記號”是原因，“配氣正時（相位）正確”是結(jié)果。在正常的情況下，裝配時必須將正時記號對準(zhǔn)，因此，正時記號對準(zhǔn)是配氣正時（相位）正確和發(fā)火順序（點火正時）正確的前提條件，就是說，要想配氣正時（相位）和發(fā)火順序（點火正時）正確，必須正時記號對準(zhǔn)。但是，值得注意的是，正時記號對準(zhǔn)并不是配氣正時（相位）正確和發(fā)火順序（點火正時）正確的充分條件，也就是說，即使正時記號對準(zhǔn)了，配氣正時（相位）和發(fā)火順序（點火正時）也并不一定正確。這是因為，正時傳動系統(tǒng)中有許多零件，曲軸通過鍵傳動或過盈配合方式帶動曲軸正時齒（鏈）輪，再通過正時帶或正時鏈帶動凸輪軸正時齒（鏈）輪，凸輪軸正時齒（鏈）輪在通過鍵傳動或過盈配合方式帶動凸輪軸，凸輪軸再通過挺柱、挺桿、搖臂驅(qū)動或直接驅(qū)動氣門開閉，這中間存在許多環(huán)節(jié)，其中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，例如，鍵錯位、正時帶老化、正時鏈條磨損、凸輪軸變形或磨損、氣門間隙錯誤或液壓挺柱故障等均會最終影響“進、排氣門的實際開啟時刻”，也就是影響了配氣正時（相位），從而導(dǎo)致故障。

    對于現(xiàn)代電控汽車而言，發(fā)動機ECU還要利用曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等來檢測曲軸和凸輪軸的位置，以確定正確的噴油時刻和點火時刻，那么曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器信號不準(zhǔn)也會導(dǎo)致發(fā)動機ECU監(jiān)測的“配氣正時（相位）不正確。對于現(xiàn)在采用可變氣門正時系統(tǒng)的車輛，像廣州本田雅閣轎車的VTEC、i-VTEC系統(tǒng)，豐田系列轎車采用的VVT-i系統(tǒng)，大眾/奧迪車系采用的可變配氣正時（相位）系統(tǒng)等，可變氣門正時系統(tǒng)發(fā)生故障，最終也是影響了“進、排氣門的實際開啟時刻”，導(dǎo)致配氣正時（相位）錯誤。在上述部件和系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，正時記號再對準(zhǔn)，配氣正時（相位）也是錯的，車輛照樣出現(xiàn)故障。

    因此，我們一定要記住：

    1．要想配氣正時（相位）和點火正時正確（結(jié)果正確），必須對準(zhǔn)正時記號（原因正確）。

    2．在系統(tǒng)正常的情況下，正時記號對準(zhǔn)（原因正確），配氣正時（相位）和點火正時一定正確（結(jié)果正確）。
 
    3．正時記號對準(zhǔn)（原因正確），并不代表配氣正時（相位）和點火正時正確（結(jié)果正確）。而配氣正時（相位）和點火正時正確（結(jié)果正確），則正時記號一定正確（原因正確）。

    因此我們在進行車輛故障診斷中，當(dāng)懷疑車輛的“配氣正時（相位）錯誤”（即懷疑結(jié)果錯誤）時，不應(yīng)該僅僅去檢查“正時記號是否對準(zhǔn)”（檢查原因是否存在）。而應(yīng)該首先確認“配氣相位是否正確”（結(jié)果是否正確），當(dāng)“結(jié)果”確實錯誤的時候，我們再來確認“原因”是否正確（正時記號是否對準(zhǔn)）。也就是當(dāng)懷疑“因果關(guān)系”發(fā)生問題時，應(yīng)該首先確認“結(jié)果”是否正確，在“結(jié)果”確實錯誤的情況下，再來確認“原因”是否錯誤。這樣才能對車輛的故障進行精確定位。

    但是在維修實踐中，維修技術(shù)人員常常是在懷疑“配氣相位”錯誤時，第一反映是檢查“正時號”是否對準(zhǔn)，的確“正時記號沒有對準(zhǔn)”（原因錯誤）會導(dǎo)致“配氣正時（相位）錯誤”（結(jié)果錯誤），但是維修人員卻忽略了“正時記號對準(zhǔn)”（原因正確）卻仍然會出現(xiàn)“配氣相位錯誤”（結(jié)果錯誤）的客觀事實，其實是犯了將“原因（正時記號對準(zhǔn)）”當(dāng)成了“結(jié)果（配氣相位正確）”的“因果倒置”的邏輯錯誤。

    下面讓我們來看一個非常典型的維修案例：

    切諾基越野車高速時嚴重回火

    故障現(xiàn)象：一輛1999年生產(chǎn)北京切諾基BJ6420越野車（裝配直列4缸多點電控燃油噴射式發(fā)動機）只要在發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過2500r/min時加速，無論是急加速還是勻速，發(fā)動機都會出現(xiàn)進氣管回火現(xiàn)象，并且隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，回火現(xiàn)象會更加嚴重，轉(zhuǎn)速再高時，發(fā)動機便會熄火，發(fā)動機轉(zhuǎn)速無法超過3500r/min。但是車輛在怠速至中速狀態(tài)下運轉(zhuǎn)基本正常，只是車輛急加速明顯反應(yīng)遲鈍。當(dāng)變速器換入5擋后，發(fā)動機動力不足，車速只能保持在100km/h左右，無法繼續(xù)提速，這時發(fā)動機嚴重回火。該車因此故障已經(jīng)兩次到不同維修廠進行修理。先后更換了大量的電控系統(tǒng)元件，其中包括——發(fā)動機ECU、MAP（進氣器管絕對壓力）傳感器、TPS（節(jié)氣門位置）傳感器等，然后又更換了汽油濾芯、燃油泵、分電器總成、高壓線、火花塞等大部分外圍元件，該車的點火正時和配氣正時（相位）先后校對過三次，并研磨過氣門一次，也更換過液壓挺柱，故障一直未能排除。

    某汽車維修人員的現(xiàn)場維修過程：維修人員接車后首先使用故障故障檢測儀調(diào)取該車故障碼，故障檢測儀顯示發(fā)動機電控系統(tǒng)正常，無故障代碼記錄。

    隨后汽車維修人員對汽缸壓力、點火正時、配氣正時（相位）、燃油壓力、各缸動力平衡試驗等各項進行檢測，檢測結(jié)果也都在規(guī)定的范圍之內(nèi)，沒發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。

    接下來汽車維修人員又檢測了TPS傳感器和MAP傳感器的電壓信號，TPS傳感器信號正常，但是發(fā)現(xiàn)MAP傳感器的信號電壓在發(fā)動機怠速到2500r/min之間時正常，但當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過2500r/min時，MAP傳感器的信號電壓劇烈跳變，數(shù)字電壓表已經(jīng)無法正常顯示其信號電壓，此時發(fā)動機出現(xiàn)回火現(xiàn)象。據(jù)此分析，可能是因發(fā)動機回火導(dǎo)致了進氣歧管內(nèi)的氣壓波動，從而影響了MAP傳感器的信號電壓，使之隨進氣岐管內(nèi)的壓力的波動而跳變。這個信號并不能說明故障的原因所在，并且與之有關(guān)的電控元件已在其他修理廠更換過。由于ECU自診斷系統(tǒng)也沒有故障碼記錄，維修人員初步判斷問題可能不在電控系統(tǒng)。于是將檢查重點放在了機械部分上。

    眾所周知，引起發(fā)動機回火故障的原因無非三種：混合氣過稀、點火正時不對、配氣正時（相位）不對。維修人員根據(jù)這三種故障原因，進行了相關(guān)的機械部分的檢查。為了確認進、排氣系統(tǒng)有無堵塞泄漏現(xiàn)象。首先拆掉空氣濾清器，故障依舊；接著將排氣管拆掉，故障也未見好轉(zhuǎn)。由此維修人員認為該發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)正常，無堵塞、泄漏現(xiàn)象。

    接下來汽車維修人員又對進氣歧管真空度進行了測量。將真空表接到進氣歧管的一個真空接頭上，測量怠速到2500r/min時的真空度，真空表的讀數(shù)由怠速時的46kPa隨節(jié)門開度的增大而逐漸減小。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到2500r/min以上故障出現(xiàn)時，真空表大幅擺動且抖動劇烈，急加速時，真空表指針讀數(shù)在接近零值與35kPa之間激烈跳變。維修人員根據(jù)真空表測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩處疑點：

    一是為什么怠速時的真空度比同類車型的正常值偏低些（正常值為56～64kPa）？二是為什么高速時表針大幅擺動，而急加速時卻為劇烈跳變？這只能有一種解釋，那就是進排氣系統(tǒng)不暢。

    但是如果進氣系統(tǒng)存在漏氣，真空表的讀數(shù)會有規(guī)律地擺動；如果是汽缸和活塞磨損嚴重，那么檢測到的汽缸壓力值就應(yīng)該較低。因此該車的故障只能是進排氣系統(tǒng)不暢，不可能是泄漏。由于先前對進排氣系統(tǒng)檢測的結(jié)果正常，這說明故障原因應(yīng)在發(fā)動機本身。

    無奈之下，維修人員決定分解發(fā)動機進行檢查。首先拆汽缸蓋檢查氣門、挺柱、推桿、搖臂等，一切正常；接著拆下油底殼，轉(zhuǎn)動凸輪軸，這時意外發(fā)現(xiàn)該發(fā)動機的第2缸和第4缸的排氣凸輪高度明顯低于第1缸和第3缸的凸輪高度。取出凸輪軸后，才發(fā)現(xiàn)該車因潤滑不良加之使用環(huán)境較為惡劣，導(dǎo)致凸輪軸排氣凸輪過度磨損，從而造成排氣不暢。

    汽車維修人員更換凸輪軸后，重新裝配試車，故障排除。

    案例點評：上述案例值得提出的是，維修人員利用檢測MAP傳感器信號電壓和利用真空表檢測各種狀態(tài)下進氣歧管真空度的變化情況，根據(jù)檢測參數(shù)進行的一切分析過程和結(jié)果判斷都是非常正確的，無可厚非。

    我們首先分析一下該車故障的發(fā)生原因。該車凸輪軸排氣凸輪過度磨損，凸輪高度的降低實質(zhì)上就是改變了配氣正時（相位），從而造成發(fā)動機進氣和排氣相位的滯后。車輛在低速時，由于發(fā)動機的進、排氣量較小，燃燒時間相對充足，所以車輛沒有十分明顯的異常反應(yīng)；然而當(dāng)發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)時，便會由于進氣門開啟晚，開度小，進氣量嚴重不足，造成燃燒速度下降，同時由于排氣門開啟不足，不能及時排氣，造成發(fā)動機在下一個工作循環(huán)進氣門開啟時，而汽缸內(nèi)未及時排出的廢氣從進氣門倒流，進入進氣歧管，將其內(nèi)的可燃混合氣點燃，產(chǎn)生高速回火故障。

    因此，該車的真正故障依然是配氣正時（相位）錯誤。而從該車故障的排除過程中我們不難發(fā)現(xiàn)這樣的問題，從敘述中我們可以看出：在前面的兩個修理廠對“該車的點火正時和配氣正時（相位）先后校對過3次，并研磨過氣門一次，也更換過液壓挺柱，故障一直未能排除”，到了第3個修理廠，維修人員也“對汽缸壓力、點火正時、配氣正時（相位）、燃油壓力、各缸動力平衡試驗等各項進行檢測，檢測結(jié)果也都在規(guī)定的范圍之內(nèi)，沒發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象”。

    這樣看來，“點火正時和配氣正時（相位）”維修人員已經(jīng)先后校對過4次了，都沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么我們就不僅要問，維修人員到底是如何校對“點火正時和配氣正時（相位）”的呢？

為什么明明“點火正時和配氣正時（相位）”不對，維修人員通過檢測卻沒有發(fā)現(xiàn)配氣正時（相位）錯誤，而最后是通過拆檢才“無意中”發(fā)現(xiàn)的呢？這是為什么呢？這是因為維修人員在校對點火正時和配氣正時（相位）時，往往都是通過查看“正時記號”來確認的，總認為“正時記號”對了，點火正時和配氣正時（相位）就肯定對了，其實這是一種錯誤。這個案例這充分說明了維修人員在檢查“點火正時和配氣正時（相位）”時的檢查方法存在問題。