发动机异响故障诊断与分析(7)

第4章 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机异响分析实例二则

4.1 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机技术参数

以下是丰田卡罗拉1ZR-FE发动机的一些技术参数，这些方便我们了解它的异响。

表4.1卡罗拉1ZR-FE发动机参数

发动机型号 排量（ml） 进气形式 气缸排列形式 气缸个数 每缸气门数（个） 压缩比 配气机构 缸径（mm） 行程（mm） 最大功率（KW) 最大功率转速（rpm） 最大扭矩(N·m) 最大扭矩转速（rpm） 发动机特有技术 供油方式 缸盖材料 缸体材料 环保标准 燃料形式及标号

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［13］

1ZR-FE 1598 自然吸气 直列 4 4 10.2 DOHC 80.5 78.5 90 6000 154 5200 双VVT-i 多点电喷 铝合金 铝合金 国IV 汽油93# 4.2 卡罗拉1ZR-FE发动机活塞敲击异响实例分析

一辆丰田卡罗拉的轿车搭载一台型号为1ZR-FE的1.6L发动机，总行驶里程为 46924km。该车在市区使用；无涉水的经历。该车怠速或正常行驶中，急加油时从车辆前部传来“嗒嗒”响声。但行驶中未感觉到加速无力。

4.2.1故障再现

1、试车，从我们确认到的故障现象，可以判断异响来源于发动机舱。 2、故障发生条件：

（1）打开发动机舱，怠速时我们在发动机附近不能听到“嗒嗒”异响声。怠速急加油时，能听见连续的“嗒嗒”声。

（2）车辆正常行驶中，急加速时，我们在车内能听见连续的“嗒嗒”声。试车中，利用IT2 查看每次试车故障发生时的E/G数据流，未发现异常数据。

4.2.2基本检查

1、发动机机油。

（1）检查发动机机油有无泄漏：无泄漏，正常。

（2）检查发动机机油油位：发动机熄火时检查，在油尺测量的正常范围内。 （3）可视检查发动机机油油质：无异常。 2、可视检查发动机安装状况：无异常。 3、利用IT2检查故障代码：无故障代码。

4.2.3故障部位确认

1、拆下发动机驱动皮带，“嗒嗒”异响依然存在。判断异响与发动机附件（发电机、水泵、动力转向液压泵、空调压缩机）无关，从而推测异响可能来自发动机本身。 2、断缸检查。怠速急加油时，利用IT2 中的主动测试功能，分别对4个气缸的喷油器进行断油。

（1）断第1缸喷油器，“嗒嗒”异响消失。

（2）分别断第2、3、4缸喷油器，“嗒嗒”声依然存在。确认异响来自第1缸。 （3）利用听诊法，进一步确认第1缸异响。在第1缸下部（发动机平衡轴附近）无法听到异响。在第1缸上部能听见“嗒嗒”异响。断第1缸喷油器后，“嗒嗒”异响消失。确认异响来自第1缸，且来自第1缸上部。可能的异响声有：气门声、活塞销运动部件异响声、活塞与气缸的敲击声、爆震异响声等。

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考虑到车辆加速时未出现加速无力，以及对发动机数据流中爆震控制数据的分析，未出现异常控制数据，所以爆震的可能性较少。

4.2.4排除故障

根据丰田卡罗拉维修手册我们可以根据一下几步来排除故障。 1、检查气门机构。

（1）拆卸气门室盖，可视检查气门室，无积碳，未发现异常。 （2）检查第1缸及其它气缸气门间隙。

结论：气门间隙都在正常范围推测异响可能与气门机构无关。

表4.2气门间隙项目 进气（mm） 排气（mm） 标准范围 0.19—0.29 0.38—0.48 第1缸 0.26 0.38 0.28 0.45 ［14］

第3缸 0.28 0.45 0.29 0.45 第4缸 0.28 0.40 0.29 0.39 第2缸 0.29 0.40 0.28 0.46 2、检查第1缸及其它气缸压力（测量时，需拔下EFI保险丝断油）。 标准范围：10～13.9 kg/cm2，各气缸间压力差值允许范围：1kg/cm2。

表4.3气缸压力 项目 加机油前 加机油后 第1缸 10.0kg/cm2 11.5kg/cm2 第2缸 11.4kg/cm2 12.0kg/cm2 第3缸 12.2kg/cm2 12.5kg/cm2 第4缸 11.7kg/cm2 12.0kg/cm2 结论：各气缸压力值均在标准范围内，正常。但第1缸与其它气缸差值大于允许范围值：1kg/cm2，异常。所以诊断故障可能来自第1缸活塞与气缸的之间敲击声。

3、利用内窥镜检测第1缸及其它气缸内部。检查时，拆下火花塞，将内窥镜测试头从火花塞安装口伸入气缸，通过内窥镜显示器观察气缸内部表面状况。第1缸气缸壁活塞运动方向有明显划痕，异常，其它气缸正常。

结论：异响来自第1缸活塞与气缸的敲击声或者活塞环的敲击声。

4、拆卸发动机并分解发动机检查第1缸活塞发现活塞环断裂，活塞严重磨损，连杆与活塞销均正常。

5、更换第1缸活塞及活塞环，故障排除。

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4.3 卡罗拉1ZR-FE发动机燃烧异响实例分析

4.3.1故障现象

一辆发动机型号为1ZR-FE的丰田卡罗拉汽车，行驶了58649km。该车使用性质为生活工作代步，偶尔走长途，技术状况良好。现在该车在行驶中急加油从发动机舱传来“突突”的响声，车辆伴随抖动现象，加速无力。

4.3.2基本检查

由于车辆发动机产生异响首先从外部开始检查并排除故障，主要检查发动机五大系统是否正常。 1、润滑系。

（1）检查发动机机油有无泄漏：无泄漏，正常。

（2）检查发动机机油油位：发动机熄火时检查，在油尺测量的正常范围内。 （3）可视检查发动机机油油质：无异常。 2、燃油供给系。

（1）燃油泵检查：燃油泵供电正常，燃油压力略低。

（2）燃油管路检查：燃油滤清器内杂质过多，燃油管路导通异常。 （3）喷油嘴检查：喷油嘴正常。 3、启动系。

（1）点火开关检查：正常。 （2）起动机检查：正常。 （3）发电机及保险检查：正常。 4、点火系。

（1）低压电路及保险检查：正常。 （2）高压端信号检查：正常。 （3）曲轴位置传感器检查：正常 （4）凸轮轴位置传感器检查：正常。 （5）火花塞检查：有少量积碳。 5、冷却系。

（1）冷却液液位：正常。 （2）连接软管连接情况：正常。 （3）冷却液有无浸透：无。

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（4）冷却液有无泄露：无。

4.3.3故障部位确认

根据检查的情况来看，由于油路有堵塞，不畅通。初步判断该发动机异响最有可能是因为油路不畅引起的所以从油路开始诊断。

1、清洗发动机油路。 （1）清洗燃油泵。 （2）更换燃油滤清器。 （3）用压缩空气疏通燃油管。 （4）清洗喷油嘴。

清洗油路后恢复并观察异响仍然存在，推测该异响可能由其他原因引起。复查启动系，检查起动机、发电机、保险、继电器以及各接线柱和连接器的连接情况：正常。确认无误后推测该异响可能由点火系故障引起。故复查点火系。 2、低压电路端。

（1）检查点火模块：正常。

（2）检查低压端电源及搭铁情况：正常。

（3）检查低压端各接线柱及连接器连接情况：正常。

结论：低压电路端正常说明问题不在于这里故往下推，推测可能是高压端问题。 3、高压电路端。

（1）用起子连接高压端看高压线是否跳火及跳火强度：跳火且跳火强度正常。 （2）检查点火高压线圈内是否有异物，连接是否可靠：无异物，连接正常。 结论：高压端有信号但异响仍然存在。推测可能由于点火信号不正时导致燃烧情况不正常而产生异响。故用汽车故障诊断仪KT600进一步检测点火信号。 4、点火信号。

（1）用KT600检测曲轴位置传感器信号及正时［15］：正常。 （2）用KT600检测凸轮轴位置传感器信号及正时：正常。

结论：点火信号有且正时但异响仍然存在。推测可能是火花塞的原因，故检查火花塞。火花塞有积碳，更换原装正厂的火花塞并检查。观察异响减弱但并没有消失。决定让车主先跑合一段时间再观察。两天后异响又变明显。经过一系列系统的检测与维护推测故障可能在发动机ECU。

4.3.4故障排除

由于专业检查ECU［16］的设备在实际修理店内少有，所以从丰田4S店借来专业检

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