2015款奔馳S400發(fā)動機(jī)加速無力

◆文/河南 劉勤中

故障現(xiàn)象

一輛2015款奔馳S400(CODE 805),搭載M276.824型發(fā)動機(jī)，VIN/FIN碼為: WDD2221651A＊＊＊＊＊＊，行駛了106 205km，該車發(fā)動機(jī)故障燈亮、加速無力，但重新啟動發(fā)動機(jī)后又恢復(fù)正常。

故障診斷與排除

詢問車主得知，該車在高速公路上行駛時有時會突然出現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障燈亮、加速無力的故障現(xiàn)象，但重啟發(fā)動機(jī)后可以恢復(fù)正常。試車時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)可以正常啟動，行駛過程中只要不深踩油門踏板，就無異常，但是只要深踩油門踏板，立刻就會出現(xiàn)失去動力、加速無力的故障現(xiàn)象，此時車輛只能維持近似于步行的速度，同時儀表上的發(fā)動機(jī)故障燈亮起。重新啟動發(fā)動機(jī)后，又回到之前的狀態(tài)，即：只要不深踩油門踏板就不會出現(xiàn)異常。

連接診斷儀,進(jìn)行快速測試，發(fā)動機(jī)控制單元N3/10設(shè)置了存儲狀態(tài)的導(dǎo)致發(fā)動機(jī)故障燈亮的故障碼：P008700-系統(tǒng)中的燃油壓力過低。

此車裝配M276.824型發(fā)動機(jī)，正常情況下，燃油供給系統(tǒng)可保障所有工況時所需的燃油壓力,將足量的燃油從燃油箱供至6個汽缸的噴油器(Y76/1至 Y76/6)。燃油供給系統(tǒng)包括燃油低壓回路和高壓回路。

當(dāng)燃油系統(tǒng)控制單元(N118)接收到"燃油泵打開"信號時,燃油泵(M3)打開。該信號從發(fā)動機(jī)控制單元(N3/10)通過傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN C1)，并作為控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)信號和專線的接地信號進(jìn)行雙重傳輸(冗余設(shè)計(jì))。燃油系統(tǒng)控制單元N118還接收來自發(fā)動機(jī)控制單元的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)的“規(guī)定燃油壓力”信號。燃油系統(tǒng)控制單元N118通過來自燃油壓力傳感器(B4/7)的電壓信號檢測當(dāng)前燃油壓力,并通過傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)將該信息發(fā)送至發(fā)動機(jī)控制單元。燃油系統(tǒng)控制單元N118評估當(dāng)前燃油壓力,將其與規(guī)定燃油壓力進(jìn)行比較,并通過脈沖寬度調(diào)制信號相應(yīng)地促動燃油泵,從而使實(shí)際壓力等于規(guī)定壓力。根據(jù)燃油溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,燃油泵壓力被調(diào)節(jié)在4.5～6.7bar(1bar=100kPa)之間。燃油泵將燃油從供油模塊中抽出,然后通過燃油濾清器將其泵入燃油系統(tǒng)高壓泵中(不帶回流管的單管路系統(tǒng))。當(dāng)燃油壓力大于7～9 bar時,燃油濾清器中的溢流閥打開。濾清器上游的燃油通過三通流走,并從左側(cè)燃油箱室輸送至供油模塊(在右側(cè)燃油箱室中),以防止燃油箱的一側(cè)被排空。燃油濾清器供油管路中有一個止回閥,可防止燃油壓力在燃油泵關(guān)閉后下降至4.5bar以下。圖1所示為燃油低壓回路的液壓示意圖。

圖1 燃油低壓回路液壓示意圖

來自燃油箱的燃油從低壓燃油分配器流至燃油系統(tǒng)高壓泵，高壓油泵產(chǎn)生直接噴射所需最高200bar的壓力(根據(jù)工況),并將其通過高壓管路和油軌輸送至噴油器。每個汽缸蓋的三個噴油器由各相關(guān)油軌直接供給燃油，油軌起到調(diào)節(jié)和存儲作用。燃油系統(tǒng)高壓泵上配有油量控制閥(Y94),可根據(jù)設(shè)定燃油規(guī)定壓力，調(diào)節(jié)輸送至燃油高壓泵的泵元件處的燃油量。燃油壓力和溫度傳感器B4/25檢測當(dāng)前燃油高壓(油軌壓力)以及左側(cè)油軌中燃油的溫度，工作壓力約為200bar。只有當(dāng)車輛靜止且換擋桿處于N或P擋時,壓力才會降至150bar,以減少燃油系統(tǒng)高壓泵的噪音。如果在發(fā)動機(jī)高溫時車輛熄火,高壓回路中的燃油壓力可能升至250bar。一旦達(dá)到該閾值,燃油系統(tǒng)高壓泵中的機(jī)械減壓閥即會打開,隨后壓力降低。啟動發(fā)動機(jī)時,壓力迅速降至約200bar的標(biāo)準(zhǔn)工作壓力。為實(shí)現(xiàn)對油軌壓力的調(diào)節(jié),發(fā)動機(jī)控制單元通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號促動油量控制閥,直至油軌中達(dá)到設(shè)定燃油壓力。兩條油軌上有幾條漏油管,如果噴油器與油軌之間的密封圈發(fā)生泄漏,則這幾條管路可將燃油導(dǎo)入汽缸蓋，防止燃油溢出,從而防止溫度較高的發(fā)動機(jī)零件著火。圖2為燃油系統(tǒng)工作原理圖。

調(diào)節(jié)燃油高壓回路期間,包括以下幾種工況:

1.啟動工況。油量控制閥通電并關(guān)閉,燃油系統(tǒng)高壓泵達(dá)到最大供油量,且壓力迅速增長，燃油泵壓力約為4.5～6.7bar。

2.正常模式。油量控制閥通過占空比調(diào)節(jié)燃油高壓，燃油泵壓力根據(jù)燃油溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),介于3.0～5.5bar之間；燃油預(yù)供油壓力根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和燃油溫度調(diào)節(jié),介于4.5～6.7bar之間。

圖2 燃油系統(tǒng)工作原理圖

3.低壓應(yīng)急運(yùn)行模式(未達(dá)到燃油高壓)。油量控制閥斷電并打開，燃油泵壓力約為4.5～6.7bar,燃油通過打開的燃油控制閥流入油軌。延長噴油器的促動，輸出功率降低(最大車速約70km/h)。

4.停止。油量控制閥斷電并打開，燃油泵未被促動。

圖3 故障碼P008700的凍結(jié)數(shù)據(jù)

查看故障碼P008700的凍結(jié)數(shù)據(jù)(圖3)。根據(jù)凍結(jié)數(shù)據(jù)分析，故障頻率計(jì)數(shù)器為40次，第1次和最近一次都是在高速上行駛，燃油導(dǎo)軌中的壓力明顯低于規(guī)定值，燃油低壓偏低，但是在正常范圍。

故障車燃油泵控制單元N118和傳動系統(tǒng)控制單元N127無故障碼。

根據(jù)燃油系統(tǒng)的工作原理、故障碼及凍結(jié)數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致故障車燃油系統(tǒng)壓力過低的可能原因有：

1.燃油泵M3故障；

2.高壓油泵故障；

3.燃油導(dǎo)軌堵塞；

4.Y94流量調(diào)節(jié)閥故障；

5.B4/25燃油壓力和溫度傳感器故障；

6.噴油嘴泄漏。

查看故障車怠速時燃油泵控制單元N118的實(shí)際值(圖4)，(M3燃油泵)燃油壓力在5～7bar之間，熄火后燃油壓力保持正常。

查看故障車怠速時發(fā)動機(jī)控制單元N3/10的實(shí)際值(圖5)，(高壓調(diào)節(jié))各數(shù)據(jù)均無異常。

連上診斷電腦對故障車進(jìn)行路試，發(fā)現(xiàn)在負(fù)荷變化時流量調(diào)節(jié)閥的控制角度和油軌壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，都在相應(yīng)地變化，實(shí)際值一直都保持在正常范圍內(nèi)。

猛踩油門踏板后，油軌壓力瞬間降為6～7bar,而此時標(biāo)準(zhǔn)值為130～190bar,與燃油低壓回路的壓力相似，很顯然油軌壓力不正常。

圖4 故障車怠速時燃油泵控制單元的實(shí)際值

圖5 故障車怠速時發(fā)動機(jī)控制單元的實(shí)際值

圖6 故障車型燃油導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖

將車輛緩慢停到路邊，在不熄滅發(fā)動機(jī)的前提下，拆下右側(cè)(缸列1)油軌上通向左側(cè)(缸列2)油軌(圖6)的高壓油管接頭，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油壓明顯壓力不足，只有少量燃油流出，由此斷定右側(cè)油軌內(nèi)部堵塞。因?yàn)锽4/25燃油壓力和溫度傳感器位于左側(cè)(缸列2)油軌上，也就是在堵點(diǎn)的下游，所以它測量的油軌壓力低，反映的是真實(shí)情況。

綜合分析，該車的故障原因是因燃油軌堵塞，導(dǎo)致急加速時,燃油導(dǎo)軌壓力驟降，從而使得車輛突然失去動力，進(jìn)入低壓應(yīng)急運(yùn)行模式。

多次嘗試用化清劑和壓縮空氣清洗燃油導(dǎo)軌，但均無效，只好更換燃油導(dǎo)軌。另外，該車之前沒有更換過燃油濾芯和燃油泵M3總成，考慮到這兩個部件已經(jīng)達(dá)到了150 000km(或5年)的更換周期，所以同時更換低壓燃油泵總成。之后試車，未再出現(xiàn)任何異常。

維修小結(jié)

1.因?yàn)檐囍髟诜歉咚俟飞闲旭倳r很少急加速，更未將油門踏板踩到底(俗稱“地板油”)，所以此故障平時未出現(xiàn)過，只在高速公路上行駛時，特別是超車時才會出現(xiàn)。

2.本案例中的故障屬M(fèi)276發(fā)動機(jī)的典型故障，最近筆者接連遇到3次，而且這3輛故障車的行駛里程都超過100 000km，說明燃油導(dǎo)軌堵塞是一個日積月累的過程。為此，建議及時提醒車主日常加油時應(yīng)注意燃油品質(zhì)，盡量避免在高速服務(wù)區(qū)或私營加油站加油。

3.拆下噴油嘴后發(fā)現(xiàn)從燃油導(dǎo)軌中流出少量機(jī)油狀的液體，這屬于正常現(xiàn)象。