Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 325

 

  Index      Jeep     Jeep Grand Cherokee WJ - service repair manual 2001 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  323  324  325  326   ..

 

 

Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 325

 

 

PISTON AND CONNECTING ROD

DESCRIPTION

CAUTION: Do not use a metal stamp to mark con-
necting rods as damage may result, instead use ink
or a scratch awl.

EARLY BUILD

The pistons are made of a high strength aluminum

alloy with an anodized top ring groove and crown.
Piston skirts are coated with a solid lubricant
(Molykote) to reduce friction and provide scuff resis-
tance. The connecting rods are made of forged pow-
dered metal, with a “fractured cap” design. A pressed
fit piston pin is used to attach the piston and con-
necting rod.

LATE BUILD

The pistons are made of high strength aluminum

alloy. The top ring groove and crown are Not anod-
ized, instead the top ring is coated with an anti-scuff
coating to reduce friction on the top ring. The piston
skirts are coated with a solid lubricant (Molykote) to
reduce friction and provide scuff resistance. The con-
necting rods are made of forged powdered metal,
with a “fractured cap” design. A pressed fit piston pin
is used to attach the piston and connecting rod.

CYLINDER HEAD

DESCRIPTION

The cylinder heads are made of an aluminum alloy.

The cylinder head features two valves per cylinder
with pressed in powdered metal valve guides. The
cylinder heads also provide enclosures for the timing
chain drain, necessitating unique left and right cylin-
der heads.

VALVE GUIDES

DESCRIPTION

The valve guides are made of powered metal and

are pressed into the cylinder head. The guides are
not replaceable or serviceable, and valve guide ream-
ing is not recommended. If the guides are worn
beyond acceptable limits, replace the cylinder heads.

VALVES

DESCRIPTION

The valves are made of heat resistant steel and

have chrome plated stems to prevent scuffing. Each
valve is actuated by a roller rocker arm which pivots
on a stationary lash adjuster. All valves use three
bead lock keepers to retain the springs and promote
valve rotation.

VALVE STEM SEAL

DESCRIPTION

The valve stem seals are made of rubber and incor-

porate an integral steel valve spring seat. The inte-

gral garter spring maintains consistent lubrication
control to the valve stems.

VALVE SPRING

DESCRIPTION

The valve springs are made from high strength

chrome silicon steel. The springs are common for
intake and exhaust applications. The valve spring
seat is integral with the valve stem seal, which is a
positive type seal to control lubrication.

HYDRAULIC LASH ADJUSTER

DESCRIPTION

Valve lash is controlled by hydraulic lash adjusters

that are stationary mounted in the cylinder heads.
The lash adjusters have a hole in the ball plunger
that feeds oil through the rocker arm squirt holes for
rocker arm roller and camshaft lobe lubrication.

TIMING DRIVE SYSTEM

DESCRIPTION

The timing drive system has been designed to pro-

vide quiet performance and reliability to support a
non-free wheeling engine. Specifically the intake
valves are non-free wheeling and can be easily dam-
aged with forceful engine rotation if camshaft-to-
crankshaft timing is incorrect. The timing drive
system consists of a primary chain and two second-
ary timing chain drives.

OPERATION

The primary timing chain is a single inverted tooth

type. The primary chain drives the large fifty tooth
idler sprocket directly from a 25 tooth crankshaft
sprocket. Primary chain motion is controlled by a
pivoting leaf spring tensioner arm and a fixed guide.
The arm and the guide both use nylon plastic wear
faces for low friction and long wear. The primary
chain receives oil splash lubrication from the second-
ary chain drive and oil pump leakage. The idler
sprocket assembly connects the primary and second-
ary chain drives. The idler sprocket assembly con-
sists of two integral thirty tooth sprockets and a fifty
tooth sprocket that is splined to the assembly. The
spline joint is a non – serviceable press fit anti rattle
type. A spiral ring is installed on the outboard side of
the fifty tooth sprocket to prevent spline disengage-
ment. The idler sprocket assembly spins on a station-
ary idler shaft. The idler shaft is press-fit into the
cylinder block. A large washer on the idler shaft bolt
and the rear flange of the idler shaft are used to con-
trol sprocket thrust movement. Pressurized oil is
routed through the center of the idler shaft to pro-
vide lubrication for the two bushings used in the
idler sprocket assembly.

9 - 66

4.7L ENGINE

WJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

2000 WJ Service Manual
Publication No. 81-370-0047
TSB 26-12-99

December, 1999

There are two secondary drive chains, both are

inverted tooth type, one to drive the camshaft in each
SOHC cylinder head. There are no shaft speed
changes in the secondary chain drive system. Each
secondary chain drives a thirty tooth cam sprocket
directly from the thirty tooth sprocket on the idler
sprocket assembly. A fixed chain guide and a hydrau-
lic oil damped tensioner are used to maintain tension
in each secondary chain system. The hydraulic ten-
sioners for the secondary chain systems are fed pres-
surized oil from oil reservoir pockets in the block.
Each tensioner also has a mechanical ratchet system
that limits chain slack if the tensioner piston bleeds
down after engine shut down. The tensioner arms
and guides also utilize nylon wear faces for low fric-
tion and long wear. The secondary timing chains
receive lubrication from a small orifice in the ten-
sioners. This orifice is protected from clogging by a
fine mesh screen which is located on the back of the
hydraulic tensioners.

CAMSHAFT

DESCRIPTION

The camshafts consist of powdered metal steel

lobes which are sinter-bonded to a steel tube. A steel
post or nose piece is friction-welded to the steel cam-
shaft tube. Five bearing journals are machined into
the camshaft, four on the steel tube and one on the
steel nose piece. Camshaft end play is controlled by
two thrust walls that border the nose piece journal.
Engine oil enters the hollow camshafts at the third
journal and lubricates every intake lobe rocker
through a drilled passage in the intake lobe.

ROCKER ARM

DESCRIPTION

The rocker arms are steel stampings with an inte-

gral roller bearing. The rocker arms incorporate a 2.8
mm (0.11 inch) oil hole in the lash adjuster socket for
roller and camshaft lubrication.

CYLINDER HEAD COVER

DESCRIPTION

The cylinder head covers are made of die cast mag-

nesium, and are not interchangeable from side-to-
side. It is imperative that nothing rest on the
cylinder head covers. Prolonged contact with other
items may wear a hole in the cylinder head cover.

OIL PAN

DESCRIPTION

The engine oil pan is made of laminated steel and

has a single plane sealing surface. The sandwich
style oil pan gasket has an integrated windage tray
and steel carrier. The sealing area of the gasket is
molded with rubber and is designed to be reused as
long as the gasket is not cut, torn or ripped.

STRUCTURAL DUST COVER

DESCRIPTION

The structural dust cover is made of die cast alu-

minum and joins the lower half of the transmission
bell housing to the engine bedplate.

OPERATION

The structural cover provides additional power-

train stiffness and reduces noise and vibration.

INTAKE MANIFOLD

DESCRIPTION

The intake manifold is made of a composite mate-

rial and features long runners which maximizes low
end torque. The intake manifold uses single plane
sealing which consist of eight individual press in
place port gaskets to prevent leaks. Eight studs and
two bolts are used to fasten the intake to the head.

EXHAUST MANIFOLD

DESCRIPTION

The exhaust manifolds are log style with a pat-

ented flow enhancing design to maximize perfor-
mance. The exhaust manifolds are made of high
silicon molybdenum cast iron. A perforated core
graphite exhaust manifold gasket is used to improve
sealing to the cylinder head. The exhaust manifolds
are covered by a three layer laminated heat shield
for thermal protection and noise reduction. The heat
shields are fastened with a torque prevailing nut
that is backed off slightly to allow for the thermal
expansion of the exhaust manifold.

DIAGNOSIS AND TESTING

ENGINE DIAGNOSIS—INTRODUCTION

Engine diagnosis is helpful in determining the

causes of malfunctions not detected and remedied by
routine maintenance.

These malfunctions may be classified as either per-

formance (e.g., engine idles rough and stalls) or
mechanical (e.g., a strange noise).

WJ

4.7L ENGINE

9 - 67

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

Refer to the Service Diagnosis—Performance chart

and the Service Diagnosis—Mechanical chart for pos-
sible causes and corrections of malfunctions. Refer to
Group 14, Fuel System for the fuel system diagnosis.

Additional tests and diagnostic procedures may be

necessary for specific engine malfunctions that can
not be isolated with the Service Diagnosis charts.
Information concerning additional tests and diagno-
sis is provided within the following diagnosis:

• Cylinder Compression Pressure Test.

• Cylinder Combustion Pressure Leakage Test.

• Engine Cylinder Head Gasket Failure Diagnosis.

• Intake Manifold Leakage Diagnosis.

INTAKE MANIFOLD LEAKAGE DIAGNOSIS

An intake manifold air leak is characterized by

lower than normal manifold vacuum. Also, one or
more cylinders may not be functioning.

WARNING: USE EXTREME CAUTION WHEN THE
ENGINE IS OPERATING. DO NOT STAND IN A
DIRECT LINE WITH THE FAN. DO NOT PUT YOUR
HANDS NEAR THE PULLEYS, BELTS OR THE FAN.
DO NOT WEAR LOOSE CLOTHING.

(1) Start the engine.
(2) Spray a small stream of water at the suspected

leak area.

(3) If a change in RPM is observed the area of the

suspected leak has been found.

(4) Repair as required.

CYLINDER COMPRESSION PRESSURE TEST

The results of a cylinder compression pressure test

can be utilized to diagnose several engine malfunc-
tions.

Ensure the battery is completely charged and the

engine starter motor is in good operating condition.
Otherwise the indicated compression pressures may
not be valid for diagnosis purposes.

(1) Disconnect the ignition coil tower electrical

connectors and remove ignition coil towers.

(2) Remove the spark plugs.
(3) Clean the spark plug recesses with compressed

air.

(4) Secure the throttle in the wide-open position.
(5) Disable the fuel system. (Refer to Group 14,

Fuel System for the correct procedure)

(6) Insert a compression pressure gauge and rotate

the engine with the engine starter motor for three
revolutions.

(7) Record the compression pressure on the 3rd

revolution. Continue the test for the remaining cylin-
ders.

Refer to Engine Specifications for the correct

engine compression pressures.

CYLINDER HEAD GASKET FAILURE DIAGNOSIS

A cylinder head gasket leak can be located between

adjacent cylinders or between a cylinder and the
adjacent water jacket.

• Possible indications of the cylinder head gasket

leaking between adjacent cylinders are:

• Loss of engine power

• Engine misfiring

• Poor fuel economy

• Possible indications of the cylinder head gasket

leaking between a cylinder and an adjacent water
jacket are:

• Engine overheating

• Loss of coolant

• Excessive steam (white smoke) emitting from

exhaust

• Coolant foaming

CYLINDER-TO-CYLINDER LEAKAGE TEST

To determine if an engine cylinder head gasket is

leaking between adjacent cylinders, follow the proce-
dures in Cylinder Compression Pressure Test in this
section. An engine cylinder head gasket leaking
between adjacent cylinders will result in approxi-
mately a 50–70% reduction in compression pressure.

CYLINDER-TO-WATER JACKET LEAKAGE TEST

WARNING: USE EXTREME CAUTION WHEN THE
ENGINE IS OPERATING WITH COOLANT PRES-
SURE CAP REMOVED.

VISUAL TEST METHOD

With the engine cool, remove the coolant pressure

cap. Start the engine and allow it to warm up until
thermostat opens.

If a large combustion/compression pressure leak

exists, bubbles will be visible in the coolant.

COOLING SYSTEM TESTER METHOD

WARNING: WITH COOLING SYSTEM TESTER IN
PLACE, PRESSURE WILL BUILD UP FAST. EXCES-
SIVE

PRESSURE

BUILT

UP,

BY

CONTINUOUS

ENGINE OPERATION, MUST BE RELEASED TO A
SAFE PRESSURE POINT. NEVER PERMIT PRES-
SURE TO EXCEED 138 kPa (20 psi).

Install Cooling System Tester 7700 or equivalent to

pressure cap neck. Start the engine and observe the
tester’s pressure gauge. If gauge pulsates with every
power stroke of a cylinder a combustion pressure
leak is evident.

9 - 68

4.7L ENGINE

WJ

DIAGNOSIS AND TESTING (Continued)

CHEMICAL TEST METHOD

Combustion leaks into the cooling system can also

be checked by using Bloc-Chek Kit C-3685-A or
equivalent. Perform test following the procedures
supplied with the tool kit.

CYLINDER COMBUSTION PRESSURE LEAKAGE
TEST

The combustion pressure leakage test provides an

accurate means for determining engine condition.

Combustion pressure leakage testing will detect:
• Exhaust and intake valve leaks (improper seat-

ing).

• Leaks between adjacent cylinders or into water

jacket.

• Any causes for combustion/compression pressure

loss.

(1) Check the coolant level and fill as required. DO

NOT install the radiator cap.

(2) Start and operate the engine until it attains

normal operating temperature, then turn the engine
OFF.

(3) Disconnect ignition coil tower electrical connec-

tors.

(4) Remove ignition coil towers.
(5) Remove the spark plugs.
(6) Remove the oil filler cap.
(7) Remove the air cleaner.
(8) Calibrate the tester according to the manufac-

turer’s instructions. The shop air source for testing
should maintain 483 kPa (70 psi) minimum, 1,379
kPa (200 psi) maximum and 552 kPa (80 psi) recom-
mended.

(9) Perform the test procedures on each cylinder

according to the tester manufacturer’s instructions.
While testing, listen for pressurized air escaping
through the throttle body, tailpipe and oil filler cap
opening. Check for bubbles in the radiator coolant.

All gauge pressure indications should be equal,

with no more than 25% leakage.

FOR EXAMPLE: At 552 kPa (80 psi) input pres-

sure, a minimum of 414 kPa (60 psi) should be main-
tained in the cylinder.

Refer to the Cylinder Combustion Pressure Leak-

age Test Diagnosis chart.

CYLINDER COMBUSTION PRESSURE LEAKAGE DIAGNOSIS CHART

CONDITION

POSSIBLE CAUSE

CORRECTION

AIR ESCAPES THROUGH
THROTTLE BODY

Intake valve bent, burnt, or not
seated properly

Inspect valve and valve seat.
Reface or replace, as necessary

AIR ESCAPES THROUGH
TAILPIPE

Exhaust valve bent, burnt, or not
seated properly

Inspect valve and valve seat.
Reface or replace, as necessary

AIR ESCAPES THROUGH
RADIATOR

Head gasket leaking or cracked
cylinder head or block

Remove cylinder head and inspect.
Replace defective part

MORE THAN 50% LEAKAGE
FROM ADJACENT CYLINDERS

Head gasket leaking or crack in
cylinder head or block between
adjacent cylinders

Remove cylinder head and inspect.
Replace gasket, head, or block as
necessary

MORE THAN 25% LEAKAGE AND
AIR ESCAPES THROUGH OIL
FILLER CAP OPENING ONLY

Stuck or broken piston rings;
cracked piston; worn rings and/or
cylinder wall

Inspect for broken rings or piston.
Measure ring gap and cylinder
diameter, taper and out-of-round.
Replace defective part as necessary

ENGINE OIL LEAK INSPECTION

Begin with a thorough visual inspection of the

engine, particularly at the area of the suspected leak.
If an oil leak source is not readily identifiable, the
following steps should be followed:

(1) Do not clean or degrease the engine at this

time because some solvents may cause rubber to
swell, temporarily stopping the leak.

(2) Add an oil soluble dye (use as recommended by

manufacturer). Start the engine and let idle for
approximately 15 minutes. Check the oil dipstick to

make sure the dye is thoroughly mixed as indicated
with a bright yellow color under a black light.

(3) Using a black light, inspect the entire engine

for fluorescent dye, particularly at the suspected area
of oil leak. If the oil leak is found and identified,
repair per service manual instructions.

(4) If dye is not observed, drive the vehicle at var-

ious speeds for approximately 24km (15 miles), and
repeat inspection.

WJ

4.7L ENGINE

9 - 69

DIAGNOSIS AND TESTING (Continued)

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  323  324  325  326   ..