浙江物產中大集團 孔令孝
故障現象一輛2011款福特翼虎車,搭載1.6T發動機和6速自動變速器,累計行駛里程約為11萬km。據車主反映,組合儀表上發動機故障燈點亮。
故障診斷接車后首先試車驗證故障現象,接通點火開關,起動發動機,發動機順利起動,組合儀表上的發動機故障燈點亮,發動機怠速運行平穩;踩下加速踏板,發動機加速正常,沒有異常的工作噪聲。連接故障檢測儀(IDS),讀取故障代碼,動力傳動系統控制模塊(PCM)內存儲有故障代碼“P0234 渦輪增壓器過增狀態”。記錄并嘗試清除故障代碼,故障代碼可以清除。進行路試,故障依舊,故障代碼P0234再現。
查詢相關資料得知,發動機渦輪增壓系統中有一套渦輪增壓壓力閉環控制策略(圖1)。增壓壓力傳感器(TCBP)監測中冷器(CAC)至節氣門體之間管路內的壓力變化,此壓力信號連同發動機負荷、發動機轉速、進氣壓力和溫度、大氣壓力一道傳遞至PCM,PCM經過計算輸出指令信號去控制廢氣旁通電磁閥,不斷地調節渦輪增壓器的增壓壓力,并將其控制在目標增壓壓力范圍內。渦輪增壓壓力過高,對發動機的危害是很大的,會造成中冷器、節氣門體、進氣管路甚至發動機進氣歧管的損壞,因此對這一故障要及時排除。
查閱維修手冊得知,故障代碼“P0234 渦輪/增壓器過增狀態”的生成條件為:節氣門體前端實際進氣壓力大于節氣門體所需理論目標壓力,且其差值大于16.93 kPa并保持5 s。根據渦輪增壓壓力閉環控制策略及故障代碼P0234的生成條件,分析認為造成故障的可能原因有:增壓壓力傳感器及其線路故障;真空泵工作不良;真空罐泄漏;廢氣旁通閥、驅動執行機構及廢氣旁通電磁閥故障;廢氣旁通電磁閥線路故障;PCM故障。
本著由簡到繁的診斷思路對上述故障點進行逐一排查。將車輛舉升,首先檢查發動機渦輪增壓系統機械部件,沒有發現明顯異常;接著對增壓壓力傳感器線束、導線連接器及端子進行仔細檢查,并更換了增壓壓力傳感器,但故障依舊。對真空泵及真空罐進行檢查,真空泵工作良好,且真空罐無泄漏。對廢氣旁通閥、驅動執行機構及廢氣旁通電磁閥進行檢查,首先檢查廢氣旁通電磁閥(圖2)上3根軟管的連接情況,發現軟管無脫落,且沒有老化漏氣的現象;接著拆下廢氣旁通電磁閥至驅動執行機構之間的管路,用真空壓力表施加真空吸力,驅動執行器及連桿有動作,且廢氣旁通閥也有動作聲響,排除驅動執行機構存在卡滯。更換廢氣旁通電磁閥后反復路試,發動機故障燈不再點亮,于是將車交付給客戶。

圖1 渦輪增壓壓力閉環控制策略

圖2 渦輪增壓器廢氣旁通閥調節電磁閥
1天后,客戶來店反映發動機故障燈再次點亮,發動機怠速抖動嚴重。用故障檢測儀檢測,PCM內存儲有故障代碼“P0304 偵測到氣缸4缺火”,由此推斷點火系統工作不良。嘗試將第3缸火花塞及點火線圈與第4缸的進行對調,讀取發動機數據流(圖3),發現仍然顯示第4缸缺火,排除點火系統故障的可能。連接燃油壓力表檢查燃油系統壓力,正常。拆下各缸噴油器,發現第4缸噴油器積炭嚴重(圖4),對4個噴油器進行徹底清洗,清洗完畢后,將第3缸噴油器與第4缸噴油器進行調換,裝復試車,此時數據流顯示第3缸的加速度值明顯小于其他缸,至此,確定原第4缸噴油器工作時存在霧化狀況不良的故障。

圖3 讀取發動機數據流(截屏)

圖4 第4缸噴油器積炭嚴重
故障排除更換第4缸噴油器,起動發動機,讀取發動機數據流,各氣缸的加速度值均正常,反復試車,發動機故障燈不再點亮,至此,故障徹底排除。