豐田凱美瑞轎車發(fā)動機抖動嚴重

    一輛行駛里程約12萬km的豐田凱美瑞轎車。車主反映：該車輛正常行駛過坑后，發(fā)動機抖動嚴重，有時還會熄火。

    故障診斷：點火不良，供油不暢；進氣系統(tǒng)漏氣；其他故障。

    試車，故障出現(xiàn)，用IT-II檢查發(fā)動機控制系統(tǒng)，顯示無故障碼，自動變速器系統(tǒng)也正常。

    起動發(fā)動機，在怠速狀態(tài)下讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流，沒有發(fā)現(xiàn)異常，于是再次試車，松加速踏板后，踩制動踏板過坑時故障再次出現(xiàn)，此時能明顯感覺到發(fā)動機動力不足，但是踩加速踏板過同一地點時卻不會出現(xiàn)該問題。

    對比踩加速踏板和不踩加速踏板這兩種情況，發(fā)動機之所以會熄火，主要是瞬間動力不足造成的。導致發(fā)動機動力瞬間不足的原因主要有燃油壓力過低、噴油器工作不良。加減速時油壓正常，同時清洗了噴油器，但是試車時故障依舊。懷疑點火系統(tǒng)工作不正常，在檢查點火線圈時，無意中壓了一下進氣軟管，發(fā)動機轉速馬上有了明顯的波動。拆下進氣軟管，發(fā)現(xiàn)波紋管處裂開，更換進氣軟管后反復試車，故障排除。

    維修總結：進氣系統(tǒng)包含了空氣濾清器、進氣歧管、進氣門機構等。空氣經(jīng)空氣濾清器過濾掉雜質后，流過空氣流量傳感器經(jīng)進氣道進入進氣歧管，與噴油器噴出的燃油混合后形成混合氣，由進氣門進入氣缸內點火燃燒，產生動力。發(fā)動機運轉時，每一循環(huán)所能獲得的空氣量多少，是決定發(fā)動機動力大小的基本因素，而發(fā)動機的進氣能力是由發(fā)動機的容積效率及充填效率來衡量的。容積效率的定義是每一個進氣行程中，氣缸所吸入的空氣在大氣壓力下所占的體積和氣缸活塞行程容積的比值。之所以要用在吸入空氣在大氣壓力下所占的體積為標準，是因為空氣進入氣缸時，氣缸內的壓力比外面的大氣壓力低，而且壓力值會變化，所以采用在1個大氣壓的狀態(tài)下的體積作為共同的標準。并且由于在吸氣行程時，會遭受各種的進氣阻力，加上氣缸內的高溫作用，因此將吸入氣缸內的空氣體積換算成1個大氣壓的狀態(tài)時一定會小于氣缸的體積。也就是說，自然吸氣發(fā)動機的容積效率一定小于1。進氣阻力的降低、氣缸內壓力的提高、溫度降低、排氣回壓降低以及進氣門面積加大都可提高發(fā)動機的容積效率，而發(fā)動機在高速運轉時則會降低容積效率。

    由于空氣的密度會由進氣系統(tǒng)入口的大氣狀態(tài)（溫度、壓力）而有所不同，因此容積效率并不能表現(xiàn)實際進入氣缸內空氣的質量，必須靠充填效率來說明。充填效率的定義是：每一個進氣行程中所吸入的空氣質量與標準狀態(tài)下（1個大氣壓、20℃、密度：1. 187kg/mm）占有氣缸活塞行程容積的干燥空氣質量的比值。在大氣壓力高、溫度低、密度高時，發(fā)動機的充填效率也將隨之提高。由此也可看出，容積效率所表現(xiàn)的是發(fā)動機構造及運轉狀態(tài)造成的發(fā)動機性能的差異，充填效率表現(xiàn)的則是運轉中大氣狀態(tài)變化所引起發(fā)動機性能的變化。

    影響容積效率的重要因素是進氣歧管的長度，由此也引發(fā)了與容積效率有關的“脈動”及“慣性”兩種效應。發(fā)動機除了在極低的轉速外，進氣門前的壓力在進氣期間會不斷地產生變動，這是由于進氣門的開、閉動作，使得進氣歧管內產生一股壓縮波以音速的大小前后波動。假如進氣歧管的長度設計正確，能讓壓縮在適當?shù)臅r間到達進氣門，則混合氣可借由本身的波動進入氣缸，提高發(fā)動機的容積效率；反之，則會導致容積效率下降。此現(xiàn)象稱為進氣歧管的脈動效應，又稱“共振效應”。

    進氣門打開，空氣流入氣缸內時，由于慣性的作用，即使活塞已經(jīng)到達下止點，空氣仍將繼續(xù)流入氣缸內，若在氣缸壓力最大時關閉進氣門的話，容積效率將最大，此效應稱為慣性效應。若想得到最佳的容積效率，必須同時考慮脈動效應及慣性效應，也就是說，在氣缸壓力達到最大，關閉進氣門的同時，前方進氣歧管內的壓縮波也同時達到最高的位置（波峰）。較長的進氣歧管在發(fā)動機低轉速時的容積效率較高，最大轉矩值會較高，但隨著轉速的提高，容積效率及轉矩都會急劇降低，不利于發(fā)動機的高速運轉；較短的進氣歧管則可提高發(fā)動機高轉速時的容積效率，但會降低發(fā)動機的最大轉矩及其出現(xiàn)時機。因此若要兼顧發(fā)動機高低轉速的動力輸出，維持任何轉速下的容積效率，唯有采用可變長度的進氣歧管。