上海大眾帕薩特發動機故障燈亮

◆文/河南 黃瑞才

故障現象

一輛2011年生產的上海大眾全新帕薩特(NMS)汽車，配備EA888型1.8TSI缸內直噴發動機和7擋DSG變速器，車輛累計行駛26000km，因發動機故障燈亮到我店檢修。

故障診斷與排除

接車后，首先使用大眾汽車診斷儀器VAS 5051B對發動機電控單元進行自診斷檢查，讀取故障碼為00136，含義是燃油油軌/系統壓力過高。清除故障碼后啟動發動機，在發動機運轉約10min后故障燈再次點亮，讀取故障碼依然是00136。輸入通道號140，讀取發動機怠速運轉時數據塊，第140區第3組燃油油軌壓力為61.09bar(1bar=105Pa)，發動機高壓油軌壓力偏高，正常數據約為40bar左右。那么是什么原因造成發動機燃油油軌壓力偏高并導致發動機控制單元存儲故障碼呢？有必要先簡單了解一下EA888型1.8TSI發動機燃油供給系統工作原理。

EA888型1.8TSI發動機采用燃油缸內直接噴射技術，為了保證燃油順利的噴入發動機汽缸內，發動機燃油供給系統需要提供很高的燃油壓力。發動機怠速運轉時油軌內燃油壓力約為40bar，隨著轉速的增加及負荷的改變燃油壓力最高可以達到150bar左右。燃油供給系統主要由電動燃油泵、第二代機械式高壓油泵、高壓油軌、高壓燃油噴嘴、燃油壓力傳感器及相關燃油管路構成。位于燃油箱內的電動油泵負責向機械式高壓燃油泵供給燃油，高壓燃油泵安裝在發動機缸蓋后端，由發動機排氣凸輪軸末端四邊形凸輪驅動高壓油泵的活塞。第二代機械式高壓燃油泵輸出的燃油量及燃油壓力大小與油泵活塞上行時泵內油腔的進油閥門關閉時刻有關，發動機電控單元通過高壓油泵上的電磁閥控制進油閥打開或關閉，油泵活塞上行時電磁閥通電越早油壓越大。燃油壓力傳感器安裝在高壓油軌上，發動機電控單元通過燃油壓力傳感器檢測高壓油軌內燃油壓力，并根據此信號計算高壓油泵電磁閥通電時刻，從而控制油軌內燃油壓力在一個合適的范圍內。

了解燃油供給系統工作原理后，開始對燃油供給系統進行檢查。將燃油壓力表接入低壓燃油管路中，測得燃油壓力為6.8bar，符合正常數值。連接大眾汽車診斷儀器VAS 5051B讀取發動機電控單元140區第三組高壓燃油壓力數據。啟動發動機并反復加減速試驗，此時燃油壓力在62～159bar之間變化。在發動機怠速運轉時，拔掉高壓油泵電磁閥2針插頭，由于電磁閥不通電，此時高壓油泵內油腔進油閥處于常開狀態，高壓油軌內燃油壓力應該約等于低壓燃油壓力。經過觀察油軌壓力數據為7bar，符合要求，基本排除高壓油泵故障的可能，同時也說明燃油壓力傳感器及相關線路沒問題。檢查高壓油泵電磁閥與發動機電控單元之間的線路也未發現線束破損及斷路/短路現象。通過觀察分析發動機電控單元第32區燃油修正(Lambda)學習值數據，基本排除高壓燃油噴嘴堵塞的可能。

基礎方面的檢查都已經做完，但是沒有發現問題，那么故障點到底在哪里？會不會是發動機控制單元有問題？既然高壓油軌內燃油壓力與油泵活塞上行時泵內油腔的進油閥門關閉時刻有關，那么還需要對發動機電控單元控制高壓油泵電磁閥通電時刻進行檢查。

使用VAS 5051B引導性功能讀取發動機怠速時數據流，第140區第1組數據油量控制閥關閉角度為11.2°，對比正常車輛，本組數據應為30.8°。故障車輛的油量控制閥關閉角度小于正常值，即發動機電控單元控制高壓油泵電磁閥通電時刻延遲，而燃油油軌壓力卻偏高，這是不符合常理的地方。綜上檢查，假設有二：一是發動機曲軸與凸輪軸之間正時錯亂，即曲軸轉角提前于凸輪軸轉角，雖然發動機電控單元于曲軸轉角上止點前11.2°時控制進油閥關閉，但由于凸輪軸的轉角已經滯后，此時才轉動到相當于曲軸轉角上止點前32°的位置，如此導致油壓偏高，二是凸輪軸末端四邊形凸輪變形導致高壓油泵活塞行程加大。

EA888型1.8TSI發動機正時采用鏈條傳動，而且正時鏈條的標記檢查比較麻煩，因此決定使用示波器采集發動機曲軸位置傳感器(CKP)與凸輪軸位置傳感器(CMP)的信號波形并進行對比，以驗證發動機正時機構是否有問題。

連接VAS 5051B，調出測試工具示波功能，啟動發動機并怠速運轉，采集發動機CKP與CMP的信號波形，發現CKP與CMP的信號波形不一致(見圖1)。正常車輛怠速運轉時，CKP與CMP的信號波形1缸上止點位置應該重合(圖2)，由此判斷發動機正時機構有問題。在準備拆卸發動機正時鏈蓋板做進一步檢查時，發現正時鏈蓋板有拆裝過的痕跡，詢問車主得知該車曾發生碰撞事故，在一家修理廠更換了正時鏈蓋板和正時鏈條漲緊器。

拆卸發動機上、下兩部分正時鏈蓋板(注意在拆卸下部正時鏈蓋板時需要先拆卸曲軸皮帶輪，拆下曲軸皮帶輪后必須立即使用壓力板T10368套在曲軸皮帶輪的螺栓上并再次擰入螺栓，壓緊發動機曲軸正時鏈輪，否則，極易造成配氣相位改變及損壞傳動齒輪等情況)。持續轉動曲軸，當轉動到兩個凸輪軸鏈輪正時標記與正時鏈條有色鏈節對齊嚙合時，觀察曲軸正時鏈輪正時標記與正時鏈條有色鏈節的位置竟然也對應嚙合。繼續拆卸檢查發動機正時機構，終于發現問題為曲軸正時鏈輪與曲軸的安裝位置錯亂，齒輪已經損壞(圖3)。推測由于該車在修理廠更換正時鏈條漲緊器時，由于沒有使用壓力板T10368壓緊曲軸正時鏈輪，導致曲軸正時鏈輪與曲軸連接處跳齒，從而位置錯亂。

更換損壞的曲軸正時鏈輪，然后按照EA888型發動機維修手冊步驟裝配發動機。車輛裝復后多次試車，發動機故障燈未點亮，讀取數據流一切正常。

維修小結

在汽車維修工作中，無論遇到什么樣的故障，都要先弄清楚故障系統的工作原理，在維修前形成一個清晰的診斷思路。維修時，圍繞故障系統的工作原理和特點，選用合適的工具及方法逐一進行排查，發現疑點并進行深入檢查時要有根據，做到有的放矢。

專家點評——焦建剛

本故障的難點不是高壓油路壓力故障的檢測問題，而是造成油壓過高的原因分析。從本文作者的論述中我們可以了解到該車型燃油系統的基本工作方式，機械式高壓燃油泵輸出的燃油量及燃油壓力大小與油泵活塞上行時泵內油腔的進油閥門關閉時刻有關，發動機電控單元通過高壓油泵上的電磁閥控制進油閥打開或關閉，見圖4。

油箱中裝有一個電動燃油泵，它用約4bar的壓力將燃油輸送到機械式單活塞高壓泵中。安裝機械式單活塞高壓泵時請注意不要讓污染物進入到燃油系統中。燃油系統必須是無高壓的，在打開高壓噴射裝置前須務必遵守工作步驟，燃油管路必須無應力安裝(消除燃油壓力，發動機維修手冊修理組4)，機械式單活塞高壓泵(拆卸和安裝，發動機維修手冊修理組24)。

本案例從理論上來說確實是屬于比較難以排查的故障，但作者顯然對TSI缸內直噴發動機的工作原理非常熟悉，同時具備豐富的維修經驗。在示波器使用方面也有著一定的造詣，所以發現故障點并排除故障就理所應當了。希望作者在以后的工作中多發類似的好文章以臻讀者，同時也希建議在原理方面多配些圖片，讓平時沒有機會接觸先進控制技術的人員有一個直觀的感官印象，這樣的話才能起到讓所有技術人員均受益的效果。