◆文/中鑫之寶 李常濤
一輛2011年生產的奔馳S500L(221.194),搭載278.932型發動機,行駛里程為153 000km。據車主反映,該車發動機偶爾無法正常啟動,且偶爾出現加速無力,并伴有類似于啟動機運轉時的“噠噠”聲,負荷越大,異響的聲音越大。
接車后首先驗證故障現象。連接診斷電腦進行快速檢測,發現下述多個故障碼:
P000300-流量調節閥對正極短路;
P002300-排氣凸輪軸(汽缸列2)促動器存在電氣故障或斷路;
P001300-排氣凸輪軸(汽缸列1)促動器存在電氣故障或斷路;
P002000-進氣凸輪軸(汽缸列2)促動器存在電氣故障或斷路;
P0024313-低壓端渦輪增壓器輸出端存在電氣故障,存在斷路;
P0030185-1缸失火;
P0030635-6缸失火;
P0030735-7缸失火;
P044400-燃油蒸發器再生閥斷路。
路試,車輛工況一切正常。因為車輛故障是偶發現象,如果采用傳統“試車,再現故障”方法,故障現象很可能不會出現,即使能再現故障現象,診斷起來也會費時、費力。最后,還可能會引發客戶的不滿情緒。看來只能采用逆向思維分析故障,再現故障現象。
根據車輛發生故障時故障碼畫出逆向思維導圖(圖1),初步判定該故障屬于電氣故障。21號熔絲通過接點Z7/38z1給右側進排氣電磁閥、右側進排氣傳感器、167缸點火線圈供電。24號熔絲通過接點Z7/35z1和Z7/35z2給左側進排氣電磁閥、左側進排氣傳感器、58234缸點火線圈供電。蓄電池供電給前SAM,前SAM控制87繼電器閉合,分別通過熔絲21、22、23、24供電給節點Z7/38z1、Z7/36z1、Z7/35z1,最終供電給發動機用電器(注:節點Z7/36z1和節點Z7/36z2相通、節點Z7/35z1和節點Z7/35z2相通)。

圖1 逆向思維導圖分析故障原因
檢查發動機艙內相關線束是否有磨損現象,造成偶發故障,結果發現線束一切完好,測量線路供電、接地都正常。如圖2所示。

圖2 發動機艙內線束完好未見異常
根據故障碼P000300的含義“流量調節閥對正極短路”,查閱與流量調節閥相關的電路圖(圖3),發現流量調節閥由發動機電腦N3/10直接控制,因此可暫時不予考慮流量調節閥的問題。

圖3 左側流量調節電路圖
根據故障碼P001300 “排氣凸輪軸(汽缸列1)促動器存在電氣故障或短路”,查閱相關電路圖,右側排氣凸輪軸電磁閥的供電節點為Z7/38z1,由節點Z7/38z1供電的還有右側進氣凸輪軸電磁閥、右側進氣凸輪軸霍爾傳感器、右側排氣凸輪軸傳感器、1缸點火線圈、6缸點火線圈、7缸點火線圈。前SAM內的21號熔絲通過X26插接器給節點Z7/38z1供電,如圖4~圖8所示。

圖4 供電接點Z7/381電路圖

圖5 供電接點Z7/381電路圖

圖6 供電接點Z7/381和供電插頭X26電路圖

圖7 供電插頭X2電路圖

圖8 87繼電器和21號供電熔絲電路圖
根據故障碼P002300“排氣凸輪軸(汽缸列2)促動器存在電氣故障或短路”,查閱電路圖,右側排氣凸輪軸電磁閥的供電節點為Z7/35z1,且節點Z7/35z1和Z7/35z2節點相通。由節點Z7/35z1供電的還有左側進氣凸輪軸電磁閥、左側進氣凸輪軸霍爾傳感器、左側排氣凸輪軸傳感器、5缸點火線圈、8缸點火線圈、2缸點火線圈、3缸點火線圈、4缸點火線圈。前SAM內24號熔絲通過X26給節點Z7/35z1、Z7/35z2供電。見圖9~圖14所示。

圖9 供電接點Z7/35z1和Z7/35z2電路圖

圖10 供電接點Z7/35z1電路圖

圖11 供電接點Z7/35z1電路圖
根據上述供電脈絡和故障碼P0030185(1缸失火)、P0030635(6缸失火)和P0030735(7缸失火)提示,分析故障點集中在21號熔絲供電端。拔下21號熔絲,能啟動車輛,讀取故障碼,檢測儀顯示故障碼顯示“1、6、8缸失火”。與之前故障碼進行比較,只有部分故障碼相同。接著,拔下24號熔絲,也可以啟動車輛,讀取故障碼,雖然故障碼比之前多,但也只有部分故障碼相同。綜合這兩次拔下熔絲后讀取的故障碼進行分析,可能是由于總的供電方面出現問題所引起的故障。由于之前技師已更換87繼電器。所以,我們又仔細檢查了從蓄電池到前SAM的供電線路,未發現異常。
翻閱該車之前的維修記錄發現,此車今年4月份曾進廠檢修過相同的故障,且當時主修技師還保存當時的故障碼(圖12)。

圖12 故障車之前檢修時的故障碼
結合之前檢修時的故障碼,筆者感覺故障點還是集中在供電端。當拔下23號熔絲,故障碼也是只有部分相符合。當拔下22號熔絲時,啟動車輛,踩下油門踏板時出現了類似啟動機運轉的“噠噠”聲,這種現象與故障出現時的現象一致,此時筆者感覺找到了故障診斷的突破口。剩下的只有87號繼電器沒有仔細檢查。于是,拔下87號繼電器并仔細檢查,發現繼電器插腳有輕微燒蝕(圖13)。
至此故障原因已經逐漸浮出水面,分解前SAM發現其底座有明顯的燒蝕痕跡(圖14),至此,終于找到故障根源:由于前SAM底座和87號繼電器插腳偶爾結合不牢固,形成虛接現象,從而影響相關電氣設備的供電。仔細處理前SAM底座與87號繼電器插腳后,重新裝復,故障被徹底排除。
在本案例中,筆者采用了“逆向思維”法進行故障診斷,使得故障被順利排出。需要注意的是,在使用“逆向思維”法時,診斷思路一定要清晰,而且需具備比較扎實的電路圖查閱基本功,同時要選取高效準確的檢測方法。

圖13 故障車87號繼電器插腳有輕微燒蝕

圖14 前SAM底座有燒蝕痕跡
專家點評陶建業

本案例是高端車復雜電氣網絡中偶發性故障最典型的解決方案,不得不佩服維修人員在施工中思路清晰、推斷縝密,且不放過任何蛛絲馬跡,解決故障不拖泥帶水。高端車電氣網絡好比人體上的神經系統,遍布全車。一個電氣部件發生故障可能牽連多個系統同時病發,制造出很多干擾項,沒有經驗的診斷技師根本無法確定其真偽。
一般情況下,看到諸多故障碼信息時,慣性思維是先刪除故障碼再試車驗證,讓故障現象再次出現,此時進行有效的故障信息收集,診斷工作才剛剛開始。對于那些頻次極低的偶發性故障,使用這種方法卻是不妥的。
在本案例中,作者先把所用的故障信息進行收集、匯總并分析,通過查閱大量的維修資料、電路圖進行框架梳理,從理論上綜合分析,尋找故障原因,最后通過人為再現故障的辦法確認故障點,最終通過故障留下的蛛絲馬跡找到的根源。
總結此篇案例的精華就是“知其然更要知其所以然”。開篇為了分析故障現象,作者翻閱了大量資料進行佐證,剖析故障點,在初步鎖定問題時大膽模擬、驗證和之前故障發生時的狀態及故障碼是否一致,根據偶發故障碼再造同樣故障碼來確定故障點。使用這種方法排除故障的準確率極高,特別是對于偶發性電氣類故障,值得廣大讀者朋友們借鑒。