第一章　發(fā)動機故障精析與技術通報

第一節(jié)　全新邁騰車系發(fā)動機故障精析與技術通報

一、全新邁騰行駛時急加速不良儀表EPC燈亮

故障現(xiàn)象

B7L 1.8T型車輛行駛時急加速不良儀表EPC燈亮。

診斷過程

該客戶多次反映行駛時發(fā)動機有時加速不良，儀表EPC燈報警。進廠后用VAS5052A檢測發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制單元有故障代碼00135 P0087燃油油軌/系統(tǒng)壓力過低靜態(tài)。消除故障碼，急加速行駛一段路程后，故障碼再現(xiàn)，如圖1-1所示。

圖1-1

根據(jù)故障碼判斷導致該故障的可能如下。

（1）低壓燃油管路。

（2）電子油泵及濾清器。

（3）油泵控制器、供電及線路。

（4）燃油壓力調(diào)節(jié)閥N276及線路。

（5）發(fā)動機控制單元。

按維修經(jīng)驗判斷出現(xiàn)該故障碼，油泵控制器、油泵及高壓泵損壞的故障率比較常見，首先更換了電子油泵和油泵控制器，接上VAS5052A試車，發(fā)現(xiàn)怠速、勻速行駛或緩慢加速均正常。急加速時故障出現(xiàn)，EPC燈點亮，發(fā)動機抖動最高轉(zhuǎn)速達不到3000r/min。出現(xiàn)故障時讀取發(fā)動機高壓系統(tǒng)壓力，01-08-140組3區(qū)顯示發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)時高壓壓力只有4bar（1bar=105Pa），如圖1-2所示，正常車輛高壓為50～150bar。檢查低壓系統(tǒng)油壓為6bar左右，排除低壓燃油系統(tǒng)的故障。

圖1-2

一般高壓泵燃油調(diào)節(jié)閥損壞，高壓壓力在7bar左右，該高壓系統(tǒng)油壓低于低壓燃油系統(tǒng)壓力。根據(jù)缸內(nèi)直噴高壓行程原理，燃油高壓通過安裝在燃油泵上的壓力調(diào)節(jié)器N276來調(diào)節(jié)。在噴油過程中，發(fā)動機控制單元根據(jù)計算出的供油始點向燃油壓力控制閥N276發(fā)送指令使其吸合，此時針閥克服針閥彈簧的作用力向前運動，進油閥在彈簧作用力下被關閉。隨著泵活塞向上運動，泵腔內(nèi)建立起油壓，當泵腔內(nèi)的油壓高于油軌內(nèi)的油壓時，出油閥強制開啟，燃油便被泵入油軌內(nèi)。在油軌內(nèi)形成穩(wěn)定的高壓燃油壓力由壓力傳感器識別并把信號傳送給發(fā)動機控制單元，通過讀取數(shù)據(jù)流01-08-140組3區(qū)顯示的壓力可以分析高壓是否正常建立。

基于以上對燃油高壓建立過程的分析，導致燃油供給系統(tǒng)高壓不能建立的可能原因有凸輪軸驅(qū)動裝置損壞，高壓泵及輸油管堵塞，低壓燃油系統(tǒng)過低，高壓泵燃油調(diào)節(jié)閥及線路、發(fā)動機控制單元故障。正常車輛將燃油調(diào)壓閥N276拔掉，高壓油壓在7bar左右，檢查凸輪軸驅(qū)動凸輪正常，沒有任何變形與異常磨損，該車出現(xiàn)故障時高壓壓力只有4bar，低于低壓燃油壓力，懷疑高壓泵進油口堵塞，更換高壓泵后故障依舊，最后故障集中在高壓泵輸油管單向閥上，拆下高壓泵輸油管準備檢查單向閥是否損壞時發(fā)現(xiàn)在高壓泵輸入口處發(fā)現(xiàn)有一個圓錐形鐵塊，如圖1-3所示。

圖1-3

取出鐵塊后檢查單向閥工作正常，重新安裝高壓泵輸油管，試車故障排除，如圖1-4所示。

圖1-4

原因分析

該車由于高壓泵輸油管內(nèi)有異物，該異物尺寸遠大于單向閥內(nèi)部孔徑，起初異物離高壓泵進油口較遠且成不規(guī)則形狀，不至于完全堵塞進油管，車輛雖供油不暢，但尚能保持系統(tǒng)壓力不至于EPC燈報警。隨著車輛不斷使用，異物隨著燃油流動方向緩慢移動，直至碰到高壓泵進油口，加速時異物完全堵塞高壓泵進油口，從而出現(xiàn)發(fā)動機加速不良，儀表EPC燈報警故障。

處理方法

取出高壓泵輸油管內(nèi)異物。

專用工具/設備

VAS5052AVAS6550。

點評及建議

日常維修中檢查高壓系統(tǒng)與低壓系統(tǒng)壓力時，容易忽視高壓系統(tǒng)與低壓系統(tǒng)相連接的部位，燃油表測量燃油壓力顯示的是燃油表到燃油泵之間的系統(tǒng)壓力，如像該車高壓泵輸油管堵塞或者輸油管內(nèi)部的單向閥堵塞，均會造成燃油表顯示壓力正常，但是實際低壓燃油系統(tǒng)不正常，導致高壓泵無法輸入燃油，高壓泵無法建立高壓的故障，誤導對車輛故障的判斷。

二、全新邁騰行駛中胎壓報警燈點亮

故障現(xiàn)象

行駛過程中胎壓報警燈點亮，如圖1-5所示。

圖1-5

診斷過程

（1）連接VAS6150B查詢故障存儲，發(fā)動機控制單元和制動系統(tǒng)控制單元有圖1-6、圖1-7所示的故障存儲。

圖1-6

圖1-7

（2）根據(jù)故障碼分析，故障的可能原因是空氣流量計故障或增壓系統(tǒng)漏氣，導致制動系統(tǒng)功能受限，胎壓報警燈點亮。檢查空氣流量計線路正常，更換空氣流量計試車故障依舊。

（3）使用專用工具VAG1687檢查增壓系統(tǒng)的密封性，按照維修手冊把專用工具連接到增壓系統(tǒng)管路中，如圖1-8、圖1-9所示。

圖1-8

圖1-9

（4）結(jié)合圖1-10，按以下步驟開閉三個閥門。

圖1-10

①關閉閥門2和3，向上拉旋鈕1，接著按逆時針方向旋轉(zhuǎn)旋鈕1直至極限位置。

②打開閥門2，用壓力調(diào)節(jié)閥1將壓力調(diào)節(jié)到0.5bar。壓力不要超過0.5bar，過高會損壞發(fā)動機。

③打開閥門3，等待空氣充滿檢測區(qū)域，這時可以用壓力調(diào)節(jié)閥1將壓力控制在0.5bar。

（5）用肥皂水檢測增壓系統(tǒng)的泄漏位置，發(fā)現(xiàn)中冷器到節(jié)氣門處的增壓管漏氣，如圖1-11所示。

圖1-11

（6）更換中冷器到節(jié)氣門處的增壓管故障排除。

原因分析

增壓管路漏氣，導致胎壓報警燈點亮。

專用工具

VAG1687、萬用表、VAS6150B。

點評及建議

在維修中要充分利用專用工具，不要盲目更換備件。

三、邁騰發(fā)動機怠速不穩(wěn)

故障現(xiàn)象

行駛中磕碰油底殼后，發(fā)動機怠速不穩(wěn)。怠速時“游車”現(xiàn)象嚴重，排氣管尾部能夠明顯聽到類似缺缸發(fā)出的“突、突”的聲音。加速到中速和高速時一切正常。

診斷過程

（1）用VAS6150讀取發(fā)動機控制單元故障記憶（圖1-12），存有故障記憶00022 P0016 000汽缸列1、凸輪軸位置傳感器G40/發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28布置錯誤。

圖1-12

（2）讀取數(shù)據(jù)流91組在怠速狀態(tài)下調(diào)節(jié)至極端，如圖1-13所示。

圖1-13

（3）檢查正時狀態(tài)為正常，如圖1-14所示。

圖1-14

（4）使用VAS6356讀取發(fā)動機凸輪軸位置傳感器G40和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28對應信號波形，如圖1-15所示。

圖1-15

（5）從G28和G40波形狀態(tài)及對應關系中發(fā)現(xiàn)G40的波形反應滯緩，檢查凸輪軸調(diào)整電磁閥N205的工作波形（該波形為PWM控制波形），如圖1-16所示。

圖1-16

（6）凸輪軸位置傳感器G40與N205占空比的對應狀態(tài)說明N205的PWM信號正常，凸輪軸的信號雜波對應的N205的PWM信號無變化，說明是機械部件導致G40產(chǎn)生雜波。由于凸輪軸調(diào)整系統(tǒng)需要機油驅(qū)動，所以檢查機油及壓力狀態(tài)條件，結(jié)果為正常，如圖1-17所示。

圖1-17

（7）根據(jù)以上分析檢查，拆檢凸輪軸調(diào)整的機械閥，發(fā)現(xiàn)機械閥中出現(xiàn)機械嚴重卡滯的現(xiàn)象。將機械閥更換后啟動車輛并行使測試，一切正常，如圖1-18所示。

圖1-18

原因分析

故障車由于凸輪軸調(diào)節(jié)機械閥卡滯導致配氣相位錯亂，引起氣門關閉時刻錯誤引起該故障。

發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時進氣門應提前關閉，以避免混合氣回流進氣管，此時進氣凸輪軸相位應提前調(diào)整。而在高速時候進氣管內(nèi)氣流快，混合氣應可繼續(xù)涌入汽缸，此時進氣門延遲關閉。

那是如何實現(xiàn)這樣的功能呢？由機油泵提供壓力油實現(xiàn)。調(diào)節(jié)單元的轉(zhuǎn)子與進氣凸輪軸相連（調(diào)節(jié)范圍為60°的曲軸轉(zhuǎn)角）。通過PWM激活電磁閥N205控制四位三通閥來給不同的凸輪軸前段調(diào)整閥內(nèi)的不同油腔提供壓力油，以達到提前或推后開啟氣門的目的，如圖1-19所示。

圖1-19

凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥N205的PWM信號與轉(zhuǎn)速為非直接線性比例關系。N205的占空比與凸輪軸調(diào)整及轉(zhuǎn)速之間的對應關系如圖1-20所示。

圖1-20

處理方法

將故障車凸輪軸調(diào)節(jié)機械閥更換后，故障排除。

專用工具/設備

T10355、VAS6150、VAS6356、VAGl342、T10352。

點評及建議

對于故障現(xiàn)象及故障代碼的內(nèi)容要認真分析，因為這些故障代碼也有可能是機械故障引起的。根據(jù)具體故障，要具體分析。

四、發(fā)動機無法啟動

故障現(xiàn)象

啟動發(fā)動機后，掛倒擋，聽到前部發(fā)動機蓋內(nèi)“砰”的一聲響，然后發(fā)動機無法啟動。

診斷過程

首先用5051專用檢測儀檢測發(fā)動機，無故障碼；更換了燃油泵后，發(fā)動機仍然無法啟動；檢查正時。取來一輛同型號商品車，將兩輛車曲軸鏈輪上的標記對正蓋板上的標記，發(fā)現(xiàn)故障車進、排氣鏈輪的正時正常，正時鏈輪沒有跳齒。圖1-21為故障車正時；圖1-22為商品車正時。

圖1-21　故障車進、排氣凸輪軸鏈輪正時

圖1-22　正常車進、排氣凸輪軸鏈輪正時

檢查第一缸進、排氣凸輪。但在比較故障車和正常車的正時時，發(fā)現(xiàn)故障車與正常車的第一缸進氣凸輪的位置相同，但第一缸排氣凸輪的相對位置滯后大約80°。圖1-23為正常車第一缸排氣凸輪的相對位置。

圖1-23　同類商品車排氣凸輪的位置

在第一缸上止點時，同類型商品車的第一缸進、排氣凸輪能夠形成一個標準的“八”字，而故障車則不能。圖1-24為故障車第一缸進、排氣凸輪不能形成“八”字；圖1-25為正常車能形成標準的“八”字。

圖1-24　故障車進、排氣凸輪不能成“八”字

圖1-25　同類型車進、排氣凸輪能成“八”字

由于排氣鏈輪正時正確，而排氣第一缸凸輪相對位置不正常，所以，排氣凸輪軸出故障的可能性比較大。拆開氣門室蓋后，發(fā)現(xiàn)排氣凸輪軸末端（飛輪側(cè)）有金屬附著物，且該處的氣門室蓋和缸蓋都有拉傷。圖1-26為拉傷位置，圖1-27為排氣凸輪軸上的附著物和汽缸蓋上的拉傷，圖1-28為氣門室蓋上的拉傷。

圖1-26　拉傷位置

圖1-27　排氣凸輪軸上的附著物和汽缸蓋上的拉傷

圖1-28　氣門室蓋上的拉傷

原因分析

如圖1-29所示，啟動發(fā)動機時，排氣凸輪軸末端卡滯，受力很大，導致凸輪軸不能正常旋轉(zhuǎn)，而排氣凸輪鏈輪則受正時鏈條的帶動正常運轉(zhuǎn)。故排氣凸輪軸和排氣凸輪鏈輪產(chǎn)生大約80°的相對轉(zhuǎn)動。當發(fā)動機開始轉(zhuǎn)動后，鏈輪上的力加大，凸輪軸和鏈輪又開始一起轉(zhuǎn)動，而此時凸輪軸的正時相位已經(jīng)滯后大約80°，導致頂氣門，發(fā)動機熄火，并且再無法啟動。

圖1-29　凸輪軸不能旋轉(zhuǎn)

點評及建議

注意邁騰1.8T對正時與其他發(fā)動機對正時的差異。

正時鏈輪的正時正確，并不一定就表示凸輪軸和曲軸的正時就正確，在維修過程中，一定要注意機械失效導致的正時錯亂。

五、邁騰更換新發(fā)動機控制單元后聳車

故障現(xiàn)象

該車怠速著火1min后出現(xiàn)嚴重抖動，重新啟動現(xiàn)象仍是如此，行駛時加速性能差，更換發(fā)動機控制單元后出現(xiàn)換擋嚴重聳車、同時儀表擋位顯示全紅。

診斷過程和原因分析

（1）故障碼檢測。利用VAS5052A檢測發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機控制單元中存在故障碼有00768（檢測到多缸不發(fā)火）、00772（4缸不發(fā)火）、00770（2缸不發(fā)火）。

清除故障代碼后，故障現(xiàn)象立刻消失，但1min后故障現(xiàn)象又重新出現(xiàn)，仍然顯示以上故障碼，如圖1-30所示。

圖1-30　查詢故障碼

（2）數(shù)據(jù)流分析。讀取數(shù)據(jù)流查看燃油壓力為40bar，燃油壓力正常。讀取數(shù)據(jù)流時發(fā)現(xiàn)平均噴油時間在出現(xiàn)故障時在0～1.5ms變動。

（3）基于以上分析，進行如下測試。

①根據(jù)故障代碼提示首先檢查了火花塞，正常。

②測量汽缸壓力為12.6bar、12.4bar、12.7bar、12.6bar，正常。

③水溫信號正常。

④對噴油嘴進行免拆清洗，故障現(xiàn)象依舊。

（4）分析可能是發(fā)動機控制單元有問題，訂貨后更換新的發(fā)動機控制單元發(fā)動機故障現(xiàn)象消失了；但出現(xiàn)了新的故障（換擋嚴重聳車，儀表擋位指示全紅，發(fā)動機中存有故障碼），如圖1-31所示，無法清除。

圖1-31

①53286（檢查變速器控制單元）。

②05668（要求故障燈開）。

④01314（發(fā)動機控制單元無通信）。

③自動變速器控制單元中存有故障碼，無法清除。

由于該車在沒有更換新的控制單元時沒有這些故障，分析可能是由發(fā)動機控制的編碼問題造成的，于是對該控制單元進行編碼，操作中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制單元不允許進行編碼，內(nèi)置的編碼不識別自動變速箱，看來問題出現(xiàn)在新的控制單元上。圖1-32、圖1-33分別為原車編碼和新車編碼。