錢利東
摘 要:柴油機排放顆粒過濾器直接串聯在排氣管路中,用于過濾廢氣中的顆粒物質,當過濾器收集到的顆粒物太多影響柴油機工作時,通過更換過濾器或對收集的顆粒采用氧化或燃燒技術進行清潔,使顆粒過濾器恢復原狀重新工作。通過對故障案例進行分析,給駕駛員和維修人員提供一定的啟示和幫助。
關鍵詞:奧迪A6L柴油機;排放顆粒過濾器堵塞;故障燈亮;檢修
中圖分類號:U472 文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2018.10.005
電控柴油機排氣中主要有害物是NOX和顆粒物。目前,針對柴油機顆粒物的排放后處理措施最為有效的方法是顆粒過濾器。顆粒過濾器直接串聯在排氣管路中,其作用是用于攔截顆粒并將它們儲存起來(經濾芯被收集),在使用一段時間后,排氣背壓會因過濾器的阻塞而增加(上升),過濾效率會降低,如果不及時清除掉顆粒物,發動機的性能會惡化,并使油耗增加。
1 故障現象
一輛奧迪A6L轎車,裝備 2.7TDI直噴渦輪增壓柴油發動機,該車發動機故障燈亮。
2 故障診斷與排除
通過檢測發動機控制單元,發現有增壓壓力過低的故障提示。清除故障碼后,由于未發現任何異常現象,因此懷疑是柴油油品不良造成的偶發故障,建議車主在行駛中進行觀察。
車輛行駛1000 km后,故障重現,且故障碼與上次相同。但不同的是,這次清除故障碼后試車,故障很快重現。根據故障碼的提示,對渦輪增壓器控制單元J724進行檢測,未發現故障碼。對發動機控制單元J623進行初始化設定后試車,故障依舊。
由于缺乏該款發動機在不同工況下的正常數據,于是將故障車與同車型的正常車輛進行數據對比。在標準怠速時,兩車的增壓壓力控制值基本相同。將怠速提升到2500 r/min,故障車增壓壓力控制值為86.3%,而正常車為62.1%,這一數據差異應當是找到問題的切入點。
從該車工作原理得知,發動機控制單元J623根據加速踏板的信號,通過J724控制渦輪增壓器增壓,并由進氣壓力傳感器G31反饋進氣歧管的壓力,形成閉環控制,其電路圖如圖1所示。當G31反饋的壓力值低于J623控制目標值一定量時,J623將存儲故障碼。為提高渦輪增壓器的響應速度,該車型的增壓器是通過導向葉片來調整增壓動力氣流的,而導向葉片又是通過一個電動調節器來控制的。J623將增壓壓力目標數據傳給J724,J724將這一數據轉換成增壓壓力控制值來驅動電動調節器,電動調節器帶動導向葉片實現增壓壓力的調節。
圖1 控制電路圖
考慮到進氣歧管中如果存在氣流泄漏點,是會導致增壓壓力損失的,而最易產生泄漏的地方常常是廢氣再循環系統。拆下進氣歧管進行檢查,發現廢氣入口處積碳很多。清理后重新試車,發現情況沒有任何改變。又拆下渦輪增壓器檢查,也未發現任何異常。至此,進氣系統的漏氣及增壓問題都已經排除,剩下的只有渦輪的驅動問題,即排氣氣流是否能夠為渦輪提供足夠的驅動力。
拆下排氣管上的氧傳感器,將自制的氣壓測量工具裝在排氣管上。因為連接壓力表的管路內沒有氣流,所以管路在短時間內不會過熱。將氣壓測量工具安裝好后,對故障車及正常車進行排氣氣壓的對比測量,仍然是標準怠速及高速下測量數據,見下表。
從測量結果可以看出,故障車排氣管中的氣流壓力明顯高于正常車,顯然是排氣氣流受阻。根據經驗,首先想到的是三元催化器堵塞,但用內窺鏡從氧傳感器安裝孔觀察,發現三元催化器表面并無堵塞的痕跡。
查閱資料得知,該車除了三元催化器外,還裝有顆粒過濾器(如圖2所示)。于是拆下排氣管用內窺鏡觀察,發現顆粒過濾器堵塞嚴重。
更換帶顆粒過濾器的排氣管,重新測量排氣壓力,發現與正常車完全相同,故障排除。
3 結語
渦輪增壓器是以排氣氣流作為其動力源,氣流動力的大小取決于增壓器氣流入口與出口的氣流壓力差,在增壓器入口壓力一定的情況下,出口壓力越低,氣流動力超強。該車由于顆粒過濾器堵塞,增壓器出口壓力偏高,使得渦輪的工作動力不足,增壓壓力達不到發動機控制單元給出的目標壓力,因此發動機故障燈點亮。
參考文獻:
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