编者按:这是汉威客的网红人物张军记录下的一段历时一个半月的凯迪拉克V8发动机大修全过程。这台发动机由张军主修,由其他汉威客成员助攻完成。文章前半部以技术分析为主,后半部以图文并茂的纪实为主。感谢所有为了让工匠精神回归而奉献青春的人。
——马头人
凯迪拉克V8发动机大修记录
距离凯迪拉克SRX发动机大修结束有一段时间了,因为白天上班忙于各种事情,一直没有写关于这个维修案例的总结。这次正好趁着休假,可以静下心来,写一写这台V8发动机的维修记录。
谈到凯迪拉克SRX发动机的大修,那就不得不说一下这台发动机大修的原因,因为我想这个原因一定会让车主刻骨铭心,也会让我们大家记忆深刻的吧。其实,这台发动机崩溃的导火索仅仅是因为一个淘宝来的燃油滤清……
那天中午,车主开着车来到我们店里,让我们帮他更换带从淘宝上买来的燃油滤清。我们当时换完后启动车辆并没有什么异常,于是车主就满意地把车开走了。结果,到了我们快下班的时候,店长就给我打电话,说中午更换燃油滤的那辆凯迪拉克启动不着了,一会儿用拖车给拖过来,让我在店里接一下。我当时很惊讶,下午开出去的时候还好好的,怎么才过了半天就启动不着了呢?等拖车把车子拖到厂里,我启动了一下,发现确实是启动不着。不一会儿车主也到了,手里还拿了一个新的燃油滤,可能自己也怀疑网购的燃油滤有问题吧,车主又特地从4S店买来一个全新原厂的燃油滤回来,让我们再次给换上,看看可不可以解决问题。
据车主描述,车子中午换完燃油滤之后还算平稳,在走到一个红绿灯路口等完红灯准备起步时,发现车子提速有点困难,因为怕影响后面的车辆,所以车主就猛踩油门给车子提速,就这样开了一段路程,发动机传突然传来“咔哒咔哒”两声清脆的金属撞击声,之后就熄火了,车主尝试着启动几次都没有成功。因为害怕,车主就打了道路救援电话,把车送到我们这检查了。
把新的燃油滤给换上之后车子确实可以启动了,但是此时发动机抖的特别厉害,就像喘不上气的拖拉机。因为正好是下班时间,而且发动机抖动也不是一时半会就能查明和解决的,所以就只能等着第二天再查找问题了。不过可以初步地判定车子的问题与网购的燃油滤是有一定关系的,而且从发动机里传来的金属撞击声来判断,情况恐怕不容乐观。
第二天早上一上班,我们就用诊断电脑读取了这辆车的故障码,结果显示发动机的2,4,6,8缸的喷油嘴控制电路有故障,读取发动机的数据流,显示发动机的2,3,4缸缺火。
我们测试了一下所有八个缸的燃油压力、喷油嘴、火花塞和点火线圈,结果没有发现什么明显的问题,下面就只能给发动机测缸压了。
在拆掉所有缸的火花塞,逐一测量缸压之后发现,发动机第3缸没有缸压,这样就可以判断3缸的气门位置不密封了。
没办法,下面就只能拆掉气门室盖和缸盖一探究竟了。然而,对于凯迪拉克SRX这款发动机舱非常紧凑的车来说,要想拆缸头,就要抬发动机。我们把情况跟车主说了一下,考虑到车子是二手的,而且发动机的油底壳、时规罩和气门室盖等等很多地方都有漏油,所以车主就说:“也好,你们顺便就把我的发动机大修一次吧!”
而这一次发动机的大修,戴老师再一次交给了我。看着庞大的V8发动机机体,我知道,接下来的发动机大修又将会是一个挑战。
按照维修手册,我和同事把发动机、变速箱连同副车架一起拆了下来,要知道这已经是拆这款发动机最规范、快捷的方法了。这是发动机、变速箱连同副车架一起拆下来的样子。
这是发动机拆掉之后,发动机舱的样子,感觉身体被掏空有没有,哈哈。
在把发动机整体挪到发动机拆装工位,拆掉气门室盖后,有了惊人的发现,三缸的一个进气的气门摇臂掉了,这是已经掉落的气门摇臂。
这样就不难解释为什么诊断电脑里有报3缸缺火,而且缺火频率最高了。但是气门摇臂怎么会突然的掉落的呢?在拆掉缸盖之后一切都有了答案,原来气门摇臂对应气门的气门座圈脱落了。
气门座圈脱落后卡住气门,因为气门的关闭是通过气门弹簧的复位来实现的,而气门被卡住之后,气门弹簧就处于压缩状态,这样就导致气门摇臂在气门弹簧和气门这点上没有了支撑。而3缸气门座圈的脱落导致3缸缺火,引起发动机的抖动,从而使3缸进气的气门摇臂脱落了。
3缸的气门座圈为什么会脱落呢?这就要说一下气门座圈与座圈承孔(缸盖)之间的关系了。其实气门座圈和座圈承孔(缸盖)不是一个整体,而是通过一种特殊的加工工艺使它们过盈配合构成一个整体的。想要让气门座圈和座圈承孔(缸盖)过盈配合地牢固,就要保证它们的膨胀系数要大致相当,材料的性能要大致相同。想象一下,如果座圈承孔(缸盖)的膨胀系数大于气门座圈的膨胀系数,那么,当发动机温度升高的时候,座圈承孔膨胀的多,气门座圈膨胀的少,相对而言,也就相当于,座圈承孔在膨胀,气门座圈在收缩。这样才会导致气门座圈从座圈承孔(缸盖)上松动或脱落。相反的,如果座圈承孔(缸盖)的膨胀系数小于气门座圈的膨胀系数,就会导致气门座圈变形或碎裂。通常情况下,如果气门座圈和座圈承孔(缸盖)的材质和加工工艺符合规范,装配的方法也符合要求,它们是很难脱离的。
那么对于这辆凯迪拉克SRX,气门座圈和座圈承孔(缸盖)都是原厂的,材料和加工工艺也符合要求,而且这辆车开了将近11年都没有问题,为什么气门座圈会突然的脱落呢?
最有可能的原因就是车主网购的燃油滤了。车主网购的燃油滤过滤效果不好,使燃油泵泵出的燃油不能正常的输送到喷油嘴。因为后面的油过不来,车速提不起来,车主就通过猛踩油门来提高车速。踩油门是增加了进气量,但是燃油管不能按照对应的进气量把所需要的燃油供应上来,这样就导致进入缸内的混合气浓度过稀不足以点着火,而没有点火爆炸的混合气在缸内吸收缸内的温度,间接起到了给气门座圈降温的效果。气门座圈的温度低,而座圈承孔(缸盖)的温度高,使气门座圈与座圈承孔(缸盖)之间产生温差,而温差导致气门座圈和座圈承孔(缸盖)膨胀的量产生偏差,也就是说,座圈承孔(缸盖)温度高,膨胀的多。气门座圈温度低,膨胀的少,这样导致座圈承孔(缸盖)和气门座圈之间过盈量减小,从而导致气门座圈从座圈承孔(缸盖)上脱落。而可能正巧3缸气门座圈和座圈承孔(缸盖)的温差稍大,也或是3缸的气门座圈和座圈承孔(缸盖)的装配较其它几个缸有那么一点点的不足,所以3缸的气门座圈掉了下来,导致发动机熄火。
正常这款车原厂的燃油滤在4S店要4百多,而车主自己在网上买的好像才1百多,暂且不说价格多少,就算东西外观一样,但是在网上买的东西也真的不能保证100%没有问题的啊,马之前写过一篇关于配件的文章里面就提到淘宝假货的问题,而且在车主换完从4S店买回的原厂燃油滤之后,车子可以启动了。这就更说明网购的燃油滤是有问题的。
在找到问题的根源之后,就要考虑帮车主解决问题了。很多人会说,把气门座圈装回去问题不就解决了嘛。然而,气门座圈脱落这个问题的解决并不是那么简单的。因为按照发动机厂家的加工工艺,要把气门座圈装到座圈承孔(缸盖)上,需要先把气门座圈放在零下196摄氏度的液氮中冷冻一段时间(通常大于15分钟),然后再用专门的工具或设备将气门座圈装到座圈承孔(缸盖)上。一般的修理厂甚至是一些4S店可能都没有这种条件和工艺。就算是可以把气门座圈装回去,也很难保证装配工艺符合厂家要求亦或是气门座圈没有变形。要知道,装配好之后,如果再出现气门座圈脱落的情况,那将会是一件很麻烦的事情。所以我们再跟车主沟通,经过车主同意之后,还是打算给车主换新的缸盖。
其实这次发动机的大修对我来说,真的是一个不小的挑战。虽然之前也大修过一个高尔夫的发动机,但是那个发动机毕竟是四缸的,复杂程度相对来说也是小的。而凯迪拉克SRX是V型八缸的,体型、技术和复杂程度远大于四缸的高尔夫。修这种大型的发动机,不仅仅是身体上的累,更主要的是心理上的累!特别是对于我这种在家里洗豆芽都能洗到从水里一根根地捞,洗鱼都能洗到鱼发白的人来说真的是一种“折磨”。螺丝不打几遍扭矩,零件不洗到自己看着爽的人来说,鬼知道他有多难受。
我在按照维修手册,给装好的缸盖螺栓打扭矩。
我在清洗这个发动机的进气歧管,要知道把它洗干净,我花了整整一上午。这是我在用无纺布清洁进气歧管密封圈凹槽的油污
这是我在用清洗剂清洗进气歧管管道
这是我在吹干清洗之后的进气歧管
为了防止之前燃油管路内的杂质堵塞喷油嘴,我把喷油嘴一个个地拆下来清洗
按顺序摆列整齐的喷油嘴看着就是这么的舒服
宝宝就是这么的认真,把每一个拆下后容易混淆的配件都做上标记。
发动机内部复杂的链条、油管、导链板和张紧器的安装你们不记得,哈哈,我记得。
其实修这种老的高端车的发动机有太多的困难,配件难买,拆装麻烦。仅仅找这款发动机的缸盖我们就找了好久,因为配件商没有单独的缸盖,仅有的缸盖也是从一个新的发动机上拆下来的。如获至宝的缸盖是以这种包装方式从广州航空发过来的。当时,打开缸盖包装的心情,真的如同掀开新娘头顶的盖头一样的令人期待和激动。
全新的缸盖,让人美的心都醉了。哈哈,这种心情不干修理的人是不懂的。
因为装曲轴后油封的时候,找了很多地方都没有买到和借到专用工具,为了防止把油封砸坏,滕特地从网上买了直径和厚度与曲轴后油封内外径相同的两节钢管,来做专用工具。
为了使钢管更符合要求,我硬生生的用锉刀锉了一个晚上。
在此,要特地感谢一下我们的焊工——戴哥,感谢他成就了汉威客独一无二的工具,哈哈。
记得发动机刚开始修的时候,滕跟我说了这么一段话:“张军,这个发动机你要好好修啊,我可跟车主吹过牛逼了,让张大师修的发动机你可以当新的开。”我当时听完这番话就笑了,我知道滕是在跟车主开玩笑,但是滕的这番话真的让我挺感动的,感谢滕对我的信任和赞扬。这番话也实实在在地给了我压力、责任和动力。不过这种压力、责任和动力也让我成功的完成了这次发动机的大修。
这是发动机分解之前的样子
这是发动机一步步被我分解之后的样子,这里要特别说明一下,因为这段时间我们的厂里的发动机大修车间正在重新装修改造,所以临时只能在空地上划分了一小块区域用于大修发动机,其实零件落地是不合规的,这只是一个临时方案。不过现在大修车间已经改造完成了,以后我就可以吹着空调安安静静地在工作台上修发动机了。
这是发动机开始组装的样子
这是发动机主体快要组装完成的样子
这是发动机主体组装完成的样子
这是发动机组装完成吊装的时候
这是发动机总成装车的时候
这是发动机装车之后完美启动的时候
这是发动机试车之后完美交车的时候
因为修发动机的过程中,经常跟车主反馈修车的进程。所以跟车主也算熟吧,有一次和车主聊天,我跟车主开玩笑的说:“感觉修完你这个发动机,我需要喝一箱脑白金。”真的,修这个发动机的时候,我有几个晚上都是失眠的。虽然这个发动机的大修从拆卸、订货到组装花费了将近一个多月的时间。但是除了拆下和吊装有同事们的帮忙,发动机的大修,从拆卸到组装基本上是我一人完成的。接手这辆凯迪拉克的时候,我其实才接触修理10个月。真的非常感谢车主、马、滕和戴老师他们给了我这么一个宝贵的学习和成长的机会,谢谢他们对我的慢性子的包容。像我这种洗豆芽都能洗到一根根地捞,打螺丝扭矩都要打几遍的人,常常被我妈开玩笑的喷:“你这种性格一定要好好改改,要不然将来娶的老婆是急脾气,肯定天天骂你。”嗯嗯,希望这种性格以后好好改改,在工作中保证质量的情况下提高效率,还是那句话,下面的路继续努力吧。
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