免拆诊断 | 2009 款丰田 RAV4 车发动机加速无力

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一、故障现象

一辆2009款丰田RAV4车，搭载2AZ发动机，累计行驶里程约为43.3万km。车主反映，该车发动机故障灯异常点亮，且行驶中发动机加速无力。

二、故障诊断

接车后试车，起动发动机，组合仪表上的发动机故障灯异常点亮，发动机怠速运转无明显异常；原地急踩加速踏板，发动机能够加速，但排气噪声较大；进行路试，急踩加速踏板，发动机加速无力。

用故障检测仪检测，动力控制模块（PCM）中存储有故障代码“P0016 曲轴位置-凸轮轴位置相关性（1列传感器A）”，该故障代码是指进气凸轮轴与曲轴的相对位置不正确，可能的故障原因有：正时链条跳齿；进气凸轮相位调节阀故障；进气凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器及其信号盘故障；曲轴链轮、进气凸轮轴链轮损坏。

连接pico示波器和WPS500X压力传感器（图1），测量起动发动机时的气缸压力波形（图2）可知，最高气缸压力为14.45 bar（1 bar=100 kPa），偏高；排气门打开时刻约为做功下止点前77°（180°-103°=77°）曲轴转角，打开过早（一般为做功下止点前45°~60°曲轴转角）；进气门关闭时刻约为进气下止点后37°（577°-540°=37°）曲轴转角，关闭偏早（一般为进气下止点后40°~60°曲轴转角）。另外，排气门过早打开就会过早关闭，以致在排气冲程末段，活塞上行，进、排气门均处于关闭状态，气缸压力上升，形成一个小凸起。

诊断至此，可知该车发动机正时错误，且正时链条跳齿的可能性较大。导致正时链条跳齿的可能原因有：正时链条拉长；正时链条张紧器损坏；正时链条导板损坏；机油压力不足。

检查正时链条张紧器（图3），其伸出长度正常，说明正时链条张紧器能正常工作，且正时链条没有拉长；进一步检查发现，机油泵链轮上卡有异物（图4），且机油泵驱动链条张紧器断裂（图5）。

拆下发动机油底壳，发现许多齿形杂质（图6）；检查平衡轴，发现平衡轴上的树脂齿轮（采用树脂齿轮的目的是抑制齿轮噪声）损坏严重（图7）。分析认为，平衡轴上的树脂齿轮老化损坏，脱落的树脂杂物卡在机油泵链轮上导致机油泵驱动链条张紧器断裂，卡在曲轴正时链轮上导致正时链条跳齿。

三、故障排除

更换平衡轴和发动机正时套件后路试，发动机加速有力，故障排除。测量起动发动机时的气缸压力波形（图8）可知，最高气缸压力为13.14 bar，排气门打开时刻约为做功下止点前49°（180°-131°=49°）曲轴转角，进气门关闭时刻约为进气下止点后60° （600°-540°=60°）曲轴转角，且排气行程末段的小凸起消失。