四川/莊文賢
VIN:WAUR2B4HXDN××××××。
車型:配置CEUA 4.0L TFSI發動機。
行駛里程:44151km。
故障現象:客戶到店抱怨該車發動機不易啟動,動力不足,怠速不穩。
故障診斷:讀取01發動機電子設備故障存儲器記錄:P050600怠速控制轉速低于標準值被動/偶發,P227900進氣系統中的少量氣流主動/靜態,P030000檢測到不發火主動/靜態,P030400汽缸4檢測到不發火主動/靜態,P030500汽缸5檢測到不發火主動/靜態,P130A00缸壓縮比被動/偶發,P017200汽缸列1燃油測量系統且系統過濃主動/靜態,P017500汽缸列2燃油測量系統過濃主動/靜態。由故障碼展開分析,各種故障碼之間有因果和時間關系(如圖1所示),與故障現象相吻合,定義為混合氣過濃,故障范圍為點火、進氣、混合器相關。
首先檢查失火故障,與其他汽缸互換4/5缸點火線圈和火花塞無效。測量汽缸缸壓正常。內窺鏡探視汽缸無異常磨損或拉缸,有少量積炭,噴油器無泄漏,缸內無機油或汽油積累(如圖2所示),因4、5汽缸分別為左右兩側汽缸,兩邊同時出故障的概率很小。

┃ 圖1 故障碼

┃ 圖2 汽缸內
目視檢查進氣系統軟管和曲軸箱通風軟管牢固安裝、不泄漏,并且沒有軟管掉落。檢查機油加油口蓋正確擰緊。檢查機油測量管/機油標尺蓋,正確插入并且無泄漏。測量曲軸箱負壓為13.9kPa(如圖3所示),雖然比正常值150kPa偏低,但檢測曲軸箱密封正常。使用專用工具VAG1687/11檢查進氣系統(如圖4、圖5所示),對進氣歧管加壓100kPa測試,再用泄漏檢測噴劑或超聲波測量裝置V.A.G1842通過傾聽、觸摸檢查增壓空氣系統均無泄漏。按照VAS6150B的測試計劃檢查排氣系統密封,人為堵住排氣管口,并提高發動機轉速,利用尾氣使排氣系統進行加壓。排氣系統無泄漏,無阻塞。

┃ 圖3 曲軸箱負壓測量

┃ 圖5 空氣供給系統的原理示意圖
故障碼和混合氣數據均反映汽缸列1和2燃油測量系統過濃,混合氣匹配值為負-22~24,但高壓和低壓燃油壓力的實際值與規定值相對應,系統也未存儲相關故障碼,說明與油壓無關。但是什么原因會引起汽缸列1和2同時出現燃油測量系統過濃呢?結合失火和兩側汽缸同時混合氣過濃的跡象,決定檢查噴油器,但裝配該發動機的機艙過于緊湊,拆卸和互換噴油器都需吊裝發動機,工作量艱巨,嘗試通過內窺鏡和實際值評估噴油器運行狀況;內窺鏡觀察火花塞外觀無潮濕,無汽油味,無重度積炭,機油液位正常,機油中無汽油味。用內窺鏡在停機后與冷車時監控噴油器,均無滴漏和汽油淤積,噴油器無明顯異常。根據經驗噴油器引起的故障與此車故障還是有很大差異(噴油器故障時一般無法啟動,火花塞潮濕有汽油味,汽缸燃油淤積等)。下一步將檢查兩側前氧傳感器。

┃ 圖6 泄漏檢測

┃ 圖7 氧傳感器

┃ 圖8 斷軸
使用泄漏檢測噴劑G 001800 A1噴灑在進氣歧管內(如圖6所示),觀察氧傳感器數值改變微弱。拆卸兩側氧傳感器時發現氧傳感器已被機油嚴重污染(如圖7所示)。是什么原因導致氧傳感器被污染呢?最大的可能就是渦輪增壓器損壞。立即拆卸渦輪增壓器對進、排氣側進行檢查,進氣側壓氣輪機未見異常,當拆下排氣側法蘭盤時真相大白,左右汽缸的兩個渦輪增壓器軸已斷裂(如圖8所示),機油泄漏得一塌糊涂。那問題來了:是什么原因導致左右汽缸的兩個渦輪增壓器同時斷裂呢?
造成左右汽缸的兩個渦輪增壓器同時損壞的原因:
◆發動機控制單元非法升級,功率調校
◆沒有遵循保養手冊進行保養維護
◆機油級別和機油濾芯使用及安裝錯誤
◆進氣區域泄漏,渦輪增壓潤滑、冷卻、零件自身質量等
前面已對進氣、排氣系統進行了檢查。針對發動機控制單元是否非法升級,功率調校的疑問。將該車進行VAS6150D在線查詢保修信息并生成數據,查詢結果本車未刷新及調校。檢查發動機高低速時的機油壓力(主要檢測渦輪增壓器機油供應止回閥及濾網,機油回油截止閥等,渦輪增壓潤滑壓力/流量均正常(3500r/min以下200kPa,3500~4000r/min以上450kPa),但是在檢查中發現該發動機機油過于渾濁,黏度太高。與客戶溝通中反映2000km前在輪胎店保養過,后備箱還有剩余機油,馬上將客戶剩余機油與原裝機油一對比,假冒機油立即原形畢露。為確保萬無一失,繼續檢查了相關附件,冷卻系統功能均正常(強制循環壓力120kPa,水溫和渦輪增壓冷卻流量/V187水泵等)。注:潤滑和冷卻流量均參照正常車輛運行狀態。到此渦輪增壓相關影響因素已排查完畢。確診本次故障是由于假冒機油導致。
由于假冒機油無法滿足大眾潤滑標準VW 50400,引起該發動機機油濾芯堵塞,兩側渦輪增壓器機油供應止回閥及濾網、機油回油截止閥堵塞及卡滯,導致兩側渦輪增壓器長期潤滑和冷卻不良,最終造成兩側渦輪增壓器異常損壞的嚴重故障。
故障排除:徹底清洗發動機潤滑、冷卻系統。按保養手冊要求更換指定標準的機油及機油濾芯和渦輪增壓器機油供應止回閥及濾網、機油回油截止閥、冷卻液、空氣濾清器、渦輪軸壓器、曲軸箱通風模塊(曲軸箱負壓低)及受污染的三元催化器、氧傳感器等。建議客戶遵循廢氣渦輪增壓器的使用注意事項,嚴格按照保養手冊進行保養維護,使用同質備件等。
故障總結:渦輪增壓器屬于高溫部件,驅動它運行的氣體直接來自汽缸內排出的廢氣,溫度高達1000℃,而在全負荷狀態下,渦輪的轉速可達100000~200000r/min。渦輪軸在如此高溫的條件下,還要做著如此的高速運轉,那就需要特別高效穩定的潤滑和冷卻條件了。在高溫高壓環境下工作,增壓器的各個部件以及潤滑油就必須具備良好的耐高溫性和密封性,以保障渦輪增壓器持續穩定的工作。