奔驰全车系奔驰M272发动机配气正时问题引起的故障分析
【摘要】配气正时问题是一个非常关键的问题,因装配不当会造成发动机不能正常工作,而在发动机装配过程中很容易因为工作疏忽将正时记号装配错误,因此一定要按照发动机的厂家的技术要求进行装配。本文以一台奔驰M272发动机怠速时抖动的故障,分析出故障原因,进一步阐明M272发动机的配气正时装配方法及注意事项。
关键词:M272发动机,配气正时,怠速抖动
Analyses the Failure of the Distribution Mechanisms timing
About the engine M272
Abstract: Distribution Mechanisms Timing is a very pivotal issue, due to improper assembly can cause the engine not working properly. And in the process of engine assembly, the assembly marked work is easy wrong because of negligence. It must be in accordance with the engine manufacturer's technical requirements. In this paper, according to a Mercedes-Be
nz M272 engine jitter fault at the idle speed, analysis of the reasons for the failure, further clarify the method and attention of distribution mechanisms Timing about M272 engine
Key words: M272 engine, Distribution mechanisms timing , Jitter fault at the idle speed
一辆新的奔驰E280轿车发动机怠速运转时抖动严重,转速超过1500r/min以后运转平稳。奔驰E280轿车,底盘号为211.054,搭载的发动机为奔驰M272发动机,如图1所示。奔驰M272发动机是2004年开始在轿车上开始使用的,是M112发动机的升级产品,它是一款技术非常先进的V6缸汽油发动机,排量为3.5L 发动机转速6000/分时达到最大功率200KW2500~5000/分时维持最大扭矩350Nm 。两阶段式进气歧管(可变长度进气歧管);进气涡流产生装置;电控节温器实现冷却系统智能控制; 气缸套采用低摩擦硅铝合金技术;铸铝曲轴箱;改进的热线式空气流量计(HFM 6 Bosch);线性排放控制。E280汽车上发动机的规格型号为272.943
图1 M272发动机
1 故障分析
为了解决故障,首先进行故障分析,发动机抖动的原因可能有以下几种:
个别气缸工作不良;
进气及真空系统有漏气现象;
供油系统不良;
点火正时不正确;
配气正时不正确。
首先检查点火系统。点火提前角准确;高压线、火花塞工作正常;清洗喷油嘴,雾化情况良好;查看真空管、阀均无漏气现象;调整CO值为1.5%之后故障依旧;用气缸压力表进行缸压测量,发现1-3缸为11.5×105Pa左右,4-6缸为13×105kPa左右,由此可见,左侧和右侧的气缸压力明显不同,将测得的结果与规定压力进行比较,见表1[1],1-3缸气缸压力低于新车正常值。根据判断可能是配气正时失准。
表1 气缸压缩压力
序号
名    称
发动机272
发动机273
1
压缩压力允差或新值              巴
12-15
12-16
2
单个气缸之间的允许压缩压力差    巴
1.5
1.5
3
压缩压力磨损极限或极限值        巴
10
10
2 故障确诊
根据WIS 文件AR05.20-P-6010TS 检查凸轮轴的基本位[2],进行检查:
图2 检查凸轮轴基本位置
1-皮带滑轮上的标记;2-正时箱盖罩定位缘;3-脉冲轮上的标记
1、拆卸空气滤清器壳体
2、拆卸凸轮轴霍耳传感器
3 沿发动机运转方向(图2中箭头所示)在曲轴的中央螺栓处转动发动机,直至点火上止点前 55°曲轴转角位置,皮带滑轮上的 305°标记(代表点火上止点前 55°曲轴转角)必须与正时箱盖罩的定位缘(2)对准。
4 检查凸轮轴的基本位置,脉冲轮上的标记(3)必须位于传感器孔的中央,如图2所示。检查发现左列气缸正确,右列不正确。
5、拆下气门室罩,将曲轴顺时针转到1缸上止点位置,观察凸轮轴,发现其在4-6缸位置正确,在1-3缸位置不正确。
3 故障修复
3.1 配气机构简介:
奔驰M272发动机是V型六缸发动机,每列气缸均为双顶置凸轮轴,如图4所示,在V型夹角内侧的两根凸轮轴为进气凸轮轴,外侧的两根凸轮轴是排气凸轮轴,两根进气凸轮轴通过链条由曲轴传动,转动方向为顺时针,两根排气凸轮轴则被进气凸轮轴前端的齿轮驱动,旋转方向为逆时针。每个气缸具有四个气门,采用液压挺柱,每个凸轮轴的配气正时均连续可调。
图3 M272发动机的配气机构
3.2 正确的配气机构正时装配方法:
1)将气缸体转至垂直向下的位置,如图4所示。
图4 将气缸体转至垂直向下位置
2)按图5所示装上正时链条滑轨[3]
图5 正时链条滑轨安装示意图
3)按照图6所示安装正时链条,注意有铜链节一侧朝向外侧,并对准以下标记:
如图7所示,将曲轴上的半圆键8对准气缸体上的正时标记9,平衡轴上平衡重上的缺口6对准气缸体上的正时标记7。
链条上共有四个铜链节,其中两个分别安装在曲轴正时链轮和平衡轴正时链轮上,安装时如图8所示,铜链节对准曲轴正时链轮前端凹槽内的一个凸起,如图8(a)所示,在平衡轴的链轮上,铜链节对准图8(b)所示的三个印痕位置。
4)装配正时箱盖及发动机气缸盖(因不涉及配正时记号问题,具体装配方法略)。
图6 链条的安装方法
图7 曲轴及平衡轴上的正时标记
1-气缸盖罩;2-凸轮轴调节器;3-链条导轨销;5-平衡轴正时齿轮;6-平衡轴重块上的正时标记;
7-缸体上的平衡轴正时标记;8-曲轴半圆键;9-缸体上的正时标记
5)装配凸轮轴调节器。安装凸轮轴调节器时,要注意观察凸轮轴调节器上面的标记及以下问题:
首先检查进气凸轮调节器,左侧进气凸轮调节器上有标记L,右侧进气凸轮轴调节器上有标记R,安装时不要装错,如图9所示。在奔驰M272发动机上,发动机的左右是按照驾驶员在汽车上的位置来确定的,发动机在机舱中是纵置的,因此,当我们面对发动机装配凸轮轴调节器时,左手侧装配带有R标记的凸轮轴调节器,右手侧装配带有L标记的,位于V型气缸体中部的两根凸轮轴是进气凸轮轴,反之外侧的两根是排气凸轮轴,图9所示的两个凸轮轴调节器应装配在进气凸轮轴上。
   
(a)                                    (b)
图8 曲轴及平衡轴与链条的装配标记
将左右两侧的进气凸轮轴调节器分别装在左右两侧的进气凸轮轴上,注意要先将链条挂在调节器上,然后在将凸轮轴调节器装到凸轮轴上,特别是两个凸轮轴调节器中后安装的那个调节器一定要先把链条挂在上面,否则因为链条长度有限,如果先把凸轮轴调节器装在凸轮轴上,则不可能装上链条。在装配链条时,注意将两个铜链节挂在涂有蓝油漆的两个直齿轮上的轮齿正对的链轮齿上(如图9中的标记3,6)。如果是一台用旧的发动机,调节器上看不到蓝油漆标记可以从标记4,5所对应的齿轮(不计该轮齿)分别向L和R侧数轮齿的数量,左侧的调节器向L标记侧数,铜链节挂在第8,9两个齿所对应的链轮齿上;右侧的调节器向R标记侧数,铜链节挂在第7,8两个齿所对应的链轮齿上。装配完成后,从发动机的前面看,效果如图14所示。