丰田3.4LV65VZ-FE发动机(下文简称其为3.4发动机)自1995年推出后得到了广泛的应用,曾先后搭载于丰田T100、紧凑型Tacoma皮卡、4RunnerSUV及全尺寸Tundra皮卡等车型。本文以3.4发动机为例,简要介绍正时皮带的更换工艺。
定期检查、及时更换
对于3.4发动机正时皮带,丰田专家的建议是:车辆行驶10万km时做一次全面检查,15万km时强制更换。虽然3.4正时皮带(同时也是水泵的传动带)完全可以无故障运行15万km以上,但是丰田专家仍坚持建议对3.4正时皮带进行定期检查、及时更换。通常,水泵总是提前“退役”(相对于正时皮带),在更换水泵时务必保证同时更换正时皮带。另外,当需要打开发动机前部时,一定要全面检验曲轴及凸轮轴的油封,以防渗漏。
张紧轮挺杆的压紧工艺
3.4正时皮带安装的液压自动张紧装置位于发动机的右下方(相对于乘员),对其挺杆的压紧是整个正时皮带更换工艺的第一步操作,其方法恰当与否将直接影响正时皮带更换的速度和质量,起到决定性的作用。具体的方法有如下2种。方法1:可以将张紧装置总成从车上拆下,然后在工作台虎钳上进行压紧操作。但是这就需要拆除空调压缩机的支架以便拧松张紧装置的紧固螺栓,整个过程约耗时1h。方法2:采用专用的Schley压紧工具(零件号:97300)在车上进行压紧操作(即免拆除)。Schley压紧工具符合张紧装置和水泵皮带轮之间的空间要求,只需要拧紧螺母就可以完成压紧操作。当挺杆被压缩至足够行程时,将随同该工具配套使用的滑动锁止销插入锁止孔内,以保证挺杆的安全锁止,直至完成正时皮带更换后再按照要求取出锁止销、复位挺杆。
正时皮带更换的注意事项
首先,要知道车辆的使用状况并检查发动机的噪声。如果在正时皮带盖上方附近听到奇怪的“咔哒”声,并且当发动机调整后噪声有所降低但依然存在,则可以判定为典型的张紧装置破损。在压紧挺杆前,先检查张紧装置的状态。此时用手尽力压紧张紧轮,如果挺杆的行程仅有1/8″~1/4″(3.1mm~6.3mm),则需要更换张紧装置总成。
其次,挺杆压紧工艺操作宜缓不宜急。例如,旋转Schley压紧工具的拧紧螺母1/8圈后,停顿一会儿;再旋转1/8圈,再停顿一会儿……以此类推,直至压缩到可以放入锁止销时为止。快速的压紧操作可能导致张紧装置底壳的破损,造成不必要的浪费
第三,压紧工序决不能采用锤敲棒击。3.4发动机的“32-2”曲轴轮齿位于均布圆周36齿结构中,其中有2齿采用平滑结构,起到触发曲轴位置传感器CKP的作用。但是由于不适当的敲打拼修导致曲轴轮齿的破损,必将造成曲轴位置传感信号的失真,最终影响了发动机的工作性能。
第四,对平衡螺栓的拧紧力矩有明确的要求。丰田工程师对更换水泵或正时皮带后发生启动困难、动力性下降和发动机噪声大的故障研究分析发现,部分原因是由于平衡螺栓的拧紧力矩未达到要求数值(294N·m),一些维修人员甚至对拧紧力矩的要求毫无知晓,仅仅将其拧紧便罢,从而埋下了隐患。
由于平衡螺栓未拧紧,曲轴轮齿在旋转过程中将发生摇摆导致CKP信号的失真。开始也许只是影响发动机的怠速工况,之后失真的信号必将困扰发动机的全速工况。严重时,由于曲轴轮齿旋转过程中剧烈摇摆导致了联接键和键槽磨损,此时即使更换正时皮带并按照要求进行正时设定,也不能完全消除故障。另外,经验表明动力控制模块PCM并不能完全自动排除或修整失真的CKP信息。所以必须及时发现并排除该故障,以免对发动机系统造成不可修复的深度破坏。