◆文/江蘇 陸建平 顧鳴陽

陸建平
曾任上海大眾、一汽大眾、奧迪等品牌4S店技術經理、培訓師,奧迪診斷技師,汽車工程師,汽車維修高級技師。現任鎮江高專汽車工程學院大眾汽車老師。
兩輛排量相同(2.0T)、年款不同的奧迪Q5,都因為連接進氣管風門電磁閥N316真空管路中存在泄漏而導致的故障,但兩者表現出不同的故障現象,存儲有不同的故障碼。診斷思路一樣嗎?讀完下文,您將會找到答案。
一輛2012年奧迪Q5,搭載第二代EA888型2.0TFSI發動機,行駛里程為69 242km。因發動機廢氣燈常亮而送修。
接車后試車發現,除了發動機廢氣燈常亮外,其余無明顯異常,發動機動力也正常。連接專用診斷儀,發現發動機電腦內存有故障碼P201500,其含義為:進氣管風門位置/運行控制器不可靠信號(被動/偶發)。
大眾第二代EA888發動機進氣管風門電位計的位置如圖1(進氣管已拆下的情況)所示。在圖1中,“1”是進氣管風門電位計G336(以下簡稱G336),“4”是進氣管風門電磁閥N316。

圖1 進氣管風門電位計的位置
第二代EA888發動機進氣管風門閥N316的外形如圖2所示。右側有兩個真空管接頭,朝向正右方的接頭與真空泵相連,朝向上方的接頭與真空執行元件相連。此電磁閥為兩位三通閥,電磁閥未通電時,真空執行元件內無真空,并且與大氣相通。當電磁閥通電時,切斷大氣連通,配送真空,讓真空執行元件接受來自真空泵的真空,此時真空執行元件拉動操縱桿,與操縱桿同軸的進氣翻板同步轉動,從而進氣管道截面完成切換。

圖2 進氣管風門閥N316外形
通過查閱進氣系統電路圖(圖3)發現,監控進氣管風門閥N316工作狀態的是傳感器G336。發動機電腦J623給G336提供5V的基準電壓(1號針腳),進氣翻板打開或關閉時,G336會反饋一個1~3.5V的電壓給發動機電腦(2號針腳)。
既然故障車發動機電腦存儲有進氣管風門位置不可靠信號的信息,就應該首先檢查整個系統的功能性。
由一名技師在車內啟動發動機,掛入P擋,拉起駐車制動,猛地急踩油門,使發動機轉速快速超過3 500r/min,同時,另一名技師用手觸摸真空單元的推桿(如圖4所示黃色部分),推桿必須有軸向運動,即猛踩油門時縮短,松油門時伸長。經檢查,真空單元的推桿動作正常。接下來檢查傳感器G336至發動機電腦J623之間的線束以及系統工作時各針腳上的電壓,經檢查未發現異常。為此建議車主將故障車留廠觀察。

圖3 故障車J623單元電路圖
圖6 中的N422(外形及零件號與N316一致)是冷卻液截止電磁閥,它由空調控制單元J255控制(少數Q5車型由發動機電腦等控制),其下游的真空執行元件安裝在暖風水管上(圖7所示A位置),用來操控冷卻液關閉閥門。只有當空調器調節的運行模式為“OFF”時,冷卻液截止電磁閥N422才通過空調控制單元J255調節而被促動,此時發動機轉速必須低于 5000r/min,且冷卻液溫度低于90℃。冷卻液較冷時,通過切斷至空調器熱交換器的冷卻液回路來加快發動機的升溫速度。反之,當真空執行元件和N422未工作時,至空調器熱交換器的冷卻液回路是常通的。
第二天一早,冷車啟動后,用上述同樣的方法由兩名技師來檢查真空單元的功能性,發現真空單元的推桿無動作,故障重現。于是關閉發動機,用德國大眾專用工具VAS 6213(手動真 空泵)檢查真空。如圖5所示連接VAS 6213,手動操作真空泵,發現真空單元正常動作,于是沿著真空管路向上游檢查。拔下真空泵出口的真空管,用手動真空泵檢查,竟然也不存在真空泄漏。
經過仔細觀察,在進氣翻板控制的真空管路上,不僅有進氣管風門電磁閥N316和真空單元這一組元件,同時還有一路真空通往暖風水閥電磁閥N422。查閱了相關資料后,我們繪制出了簡易的真空連接圖(圖6)。

圖4 真空單元推桿

圖5 手動真空泵VAS 6213連接示意圖

圖6 真空連接示意圖

圖7 暖風水管上的真空執行元件
此車故障為偶發故障,偶發原因是否與N422的工作條件有關?在圖6所示的真空連接示意圖中,有兩個電磁閥與其下游的真空執行元件之間的真空管路是由相關的電磁閥控制,而不是在發動機啟動后就立即處于真空狀態。由于N316的真空管路已經檢查過,沒有問題,于是初步懷疑是N422與真空單元之間的管路出現了問題。用手動真空泵逐一檢查,發現N422的真空執行元件不能保住真空壓力,存在泄漏問題,遂找到故障點。
更換含真空執行元件的冷卻液截止閥單元,并刪除故障碼后試車,在冷車和熱車狀態下,均未再現故障,該車故障被徹底排除。
對于此故障需要額外說明的:在圖7中出現了兩種冷卻液截止閥,A所示的是2010年至2012年的絕大部分Q5車型上所使用的,而B是奧迪廠家優化升級替換A的新電磁閥N82,由電氣直接促動其冷卻液截止閥,從而取消了N422和相關的真空管路。這樣不僅簡化了結構,而且降低了故障發生的概率。
一輛2015年奧迪Q5,搭載CUH型第三代EA888發動機2.0TFSI,行駛里程為4 447km,因發動機廢氣燈常亮而送修。
接車后,首先試車,發現該故障車除了發動機廢氣燈常亮外,在急加速、發動機轉速處于3 000~5 000r/min區間時,明顯感到車輛響應比較遲緩。
連接專用診斷儀,發現發動機電腦內存有故障碼P200600,其含義是:進氣管氣流控制風門(汽缸列1)卡在關閉位置(主動/靜態)。
此車為2015年奧迪Q5,發動機為最新的第三代EA888發動機,采用了高低壓雙噴嘴,進氣管氣流控制風門真空管路結構(圖8)與老款稍有不同。
按照“案例1”的故障診斷流程,發現真空執行元件不工作。用奧迪專用工具VAS 6213(手動真空泵)檢查真空,發現在真空泵與N316之間的管路存在泄漏。仔細觀察,發現這段真空管路上有一處已被老鼠咬破。修復真空管路后試車,該車故障被徹底排除。

圖8 故障車真空管路結構示意圖
奧迪發動機的執行元件上有不少采用真空控制的方式,如二次空氣噴射閥、可變進氣道、可變冷卻液泵等,但采用正壓力控制的渦輪增壓的限壓壓力調節閥除外。在診斷這類故障時,我們要根據實際情況,先了解其結構和原理,再根據故障碼的提示信息,對可疑部位進行重點檢查,以確定是電氣故障還是機械故障。
如上所述的2個案例,在“案例1”中,維修技師曾弄混了真空管,后來才發現第二代和第三代發動機的進氣管風門電磁閥N316結構不同。第二代EA888發動機的N316在通大氣的出口處采用了非常簡易的結構,即一塊海綿和一個堵蓋,如圖9所示。

圖9 第二代EA888發動機電磁閥N316
而第三代EA888發動機的進氣管風門電磁閥N316在通大氣的出口處采用了管路連接,經過較長的管路敷設后直接連接到空氣濾清器后方,如圖10中紅色所示。此車型的N316隱藏在進氣歧管下方,如果不熟悉結構,很可能將圖10中紅色所示的管路與真空管路相混淆,給故障診斷帶來麻煩。如果去掉這根通往空氣濾清器的管路,不會對發動機系統的功能造成任何影響。
筆者猜想這樣設計的目:僅在于新款發動機都采用了平臺模塊化設計,考慮到電磁閥的通用性而用圖10所示的新電磁閥取代了圖9所示的老電磁閥。

圖10 第三代EA888發動機電磁閥N316與空氣濾清器相連