滄州/趙鼎明
奔馳故障兩例
滄州/趙鼎明
案例1:2009年奔馳S300發動機涼車高怠速后抖動
車型:2 2 1.1 5 4底盤,配置272.946發動機。
行駛里程:310000km。
故障現象:用戶反映涼車啟動后發動機抖動,并且故障燈點亮。維修人員檢查發現故障確如用戶所述,涼車高怠速時發動機工作正常,高怠速結束后怠速抖動,有缺缸的現象,抖動時間不長,發動機就會工作正常,行駛時沒有異常。
故障診斷:維修人員使用奔馳專用診斷儀進行快速檢測,測得如下故障碼:①0629 點火缺火(P0300),當前的;②0645汽缸6點火缺火:尾氣催化凈化器損壞(P0306),當前的。在發動機抖動時讀取實際值中的故障計數器;汽缸6的故障計數器60,正常的數據是0, 60說明6缸有60次缺火現象。
6缸缺火的故障原因有:①火花塞故障;②點火線圈故障;③噴油器故障;④機械故障;⑤發動機控制模塊故障;⑥其他故障等。
將6缸的火花塞與5缸的火花塞進行交換,6缸的點火線圈與4缸的點火線圈進行交換,6缸的噴油器與3缸的噴油器進行交換。如果5缸出現缺火現象,那么火花塞損壞;如果4缸出現缺火現象,那么點火線圈損壞;如果3缸出現缺火現象,那么噴油器損壞;如果還是6缸缺火,那么可以確定6缸的點火線圈、火花塞和噴油器正常。更換后發動機還是抖動,觀察診斷儀實際值中的故障計數器,結果還是6缸缺火,其他缸正常。排除了點火線圈、火花塞和噴油器的故障。
涼車和熱車分別測量汽缸壓力。測量結果與其他汽缸壓力相同,說明機械系統無故障。
懷疑積炭造成的此故障,拆下進氣管后,發現兩個進氣門都在關閉狀態,積炭不嚴重(如圖1所示),沒有進行清洗。發現其中一個氣門上有大量的汽油,檢查噴油器無明顯漏油痕跡,油軌接頭在6缸上面,判斷汽油是在拆進氣管時流進去的。重新裝好試車,故障依舊。

圖1 氣門積炭

圖2 發動機故障時波形

圖3 發動機正常時波形
懷疑有漏氣的故障,進氣管是新換的,不會漏氣。檢查炭罐系統,也沒有發現有漏氣的地方。即使有漏氣的地方,也不可能只有6缸缺火。
懷疑發動機控制模塊控制方面有故障,因此檢測噴油器和點火線圈的波形。示波器的粉紅線和紅色線分別接6缸的噴油器信號線和點火線圈的信號線,青色線和綠色線分別接5缸噴油器信號線和點火線圈信號線。在發動機抖動時截取波形,觀察波形(如圖2所示),6缸與5缸無論從脈沖時間和相位均相同,發動機正常后(如圖3所示),波形與故障時波形也相同,說明發動機控制模塊輸出的信號正常。測量6缸點火線圈的電源與搭鐵也都正常。 .
故障依舊,考慮是機械的問題,可是汽缸壓力正常,經多方分析還是積炭造成的,但是積炭真的不多,不會導致那么嚴重故障。仔細查看進氣門的照片發現了端倪,明顯可以看出兩個氣門桿顏色不一樣,為什么一個氣門有那么多的汽油?油管的油不可能只流到一個氣門上!

圖4 氣門

圖5 磨損的凸輪軸和脫落的搖臂
重新拆下進氣管發現了問題:一個氣門關閉,一個開啟(如圖4所示)。轉動曲軸,發現那個干凈的氣門始終不動。拆檢汽缸蓋發現凸輪軸磨損且搖臂脫落(如圖5所示),汽缸蓋磨損。
故障排除:更換了一個拆車的汽缸蓋。第二天早晨著車,高怠速結束后,抖動沒有出現,故障徹底排除。
故障總結:此車故障原因是一個進氣門打不開,噴油器噴出的燃油凝結在關閉的進氣門上,不能全部進入汽缸內燃燒,造成混合氣過稀,過稀的混合氣不能燃燒,使6缸缺火。高怠速時,由于轉速高,進氣流速大,混合氣還能燃燒,沒有出現故障。當溫度上升后,汽油容易揮發,汽油也可以從另一個氣門進入汽缸內,所以也沒有故障現象。
案例2:2006年奔馳GL450電動風扇偶爾轉動
車型:X164.871底盤,配置273.923發動機。
行駛里程:150000km。
故障現象:用戶反映,此車更換過節溫器,關閉發動機后電動風扇轉動,此故障時有時無。
故障診斷:維修人員接車后進行檢查,發動機涼車時一切正常。水溫達到80℃以上時,電動風扇偶爾高速轉動,有時關閉點火開關,電動風扇也高速轉動,只有等一會兒,電動風扇才停止。
電動風扇控制系統由帶集成控制功能的發動機和空調器吸氣電扇M4/7(簡稱電動風扇)和發動機電子設備(ME)控制模塊N3/10(簡稱發動機控制模塊)組成。電動風扇驅動裝置是一個無刷電機,還有一個自己的分析電子裝置(控制模塊)。電動風扇安裝在水箱的后面,發動機控制模塊通過一個按脈沖寬度調制(PWM)的信號控制電動風扇的轉速。信號的占空比為10%~90%。10%為風扇電機關閉;20%為風扇電機“打開”,最低轉速;90%為風扇電機“打開”,最高轉速。小于 10%和大于90%都不會觸發控制。如果識別為故障,在發動機控制模塊中記錄故障碼,電動風扇以最高轉速緊急運行。電動風扇轉速取決于冷卻液溫度和空調中制冷劑的壓力。

圖6 電動風扇電路圖
電動風扇的控制信號電壓在發動機控制模塊內搭鐵,搭鐵占空比越大,信號電壓越低,電動風扇轉速越低。
電動風扇線腳布置(如圖6所示):線腳1為搭鐵線;線腳2為電源線,蓄電池電壓;線腳3為發動機87繼電器的電源信號線;線腳4為PWM脈沖寬度調制信號線。
使用奔馳專用診斷儀進行快速檢測,有許多故障碼,但清除后,發動機控制模塊內無任何故障碼,但故障依舊。

圖7 正常波形

圖8 故障時波形

圖9 故障碼
測量電動風扇的4條線,電源、搭鐵和87電源信號均正常。懷疑發動機控制模塊控制信號故障,用示波器檢測出的風扇正常時的控制線波形,如圖7所示,當出現故障時,發現波形不正確,如圖8所示,讀取診斷儀中的實際值:風扇控制的脈沖負載系統10%,發動機控制模塊沒有命令電動風扇轉動,但發出了不正常的信號,因此判斷發動機控制模塊故障。
為了防止線路故障造成誤判,必須確定線路無故障。對線路進行了檢測,測量控制模塊43腳到電動風扇4腳的信號線無斷路的現象,對地和電源無短路現象,線路正常。
把舊發動機控制模塊的數據拷貝到新的發動機控制模塊內,更換控制模塊后,打開點火開關,風扇立即高速旋轉。使用奔馳專用檢測儀進行快速檢測,有兩個故障碼(如圖9所示):“M4/7(帶集成控制器的發動機和空調器電動吸氣電扇):輸出級”和“部件M4/7(帶集成式控制器的發動機和空調器電動吸氣電扇)存在故障”。新的控制模塊有故障?把原車的控制模塊裝回到車上,故障現象與新控制模塊相同。測量PWM信號線,發現波形是一條12V的信號線。舊控制模塊原來是沒有故障碼的,并且是有波形的,不可能和新的控制模塊一起損壞,所以判定線路有故障。
仔細檢查線路發現,發動機控制模塊端的43腳插頭有向后縮的現象。
故障排除:維修43腳插頭,更換發動機控制模塊,故障排除。
故障總結:此車故障原因為發動機控制模塊損壞,內部控制電動風扇信號的元件發出了不正常的波形,導致電動風扇識別為故障而應急高速旋轉。在測量線路時不按規范要求操作,人為地制造出故障。