浙江米家汽車銷售服務有限公司 韓晨洪
故障現象一輛2018款別克君威車,搭載LFV發動機,累計行駛里程約為3.3萬km,因車輛行駛過程中組合儀表上的發動機故障燈間歇性點亮,且發動機加速性能響應變差而進店檢修。
故障診斷接車后首先對車輛故障進行問診,得知該車故障通常在急加速時才會出現,且當發動機故障燈點亮時,發動機加速響應變差。按照車主的描述,維修人員對車輛進行路試,將換擋桿切換至手動換擋模式,急加速時發動機加速正常,但進行第二次加速測試時,組合儀表上的發動機故障燈突然點亮,且能明顯感覺到發動機動力變差,推背感消失。經過反復試車發現,加速不良并不是每次都會出現,大多是在松開加速踏板后急加速才會出現,確認車主反映的故障現象屬實。
回廠后,維修人員首先檢查發動機室的進氣管路及發動機線束的連接情況,未發現任何異常。接著用故障檢測儀(GDS)檢測,在發動機控制模塊內存儲有故障代碼“P0299 發動機增壓不足”(圖1)。查閱廠家維修通訊和技術簡報,未發現有針對類似故障的維修信息和解決方案。查閱維修手冊上故障代碼P0299的設置條件,得知發動機控制模塊(ECM)檢測到實際的增壓壓力低于期望的增壓壓力,并持續3 s以上,將設置該故障代碼。查看故障時發動機系統數據流(圖2),發現實際的增壓壓力為35 kPa,所需的增壓壓力為137.02 kPa,兩者確實存在較大的偏差。

圖1 讀得的故障代碼(截屏)

圖2 故障時發動機系統數據流(截屏)
查閱相關資料得知,LFV發動機裝備了渦輪增壓器系統,發動機控制模塊通過脈寬調制信號對渦輪增壓器排氣泄壓閥調節電磁閥進行控制,進而控制渦輪增壓器上排氣泄壓閥的打開和關閉時間,以實現增壓壓力調節。另外,渦輪增壓器上還裝有渦輪增壓器旁通電磁閥,當駕駛人松開加速踏板,節氣門突然關閉時,由于渦輪仍舊在高速運轉,渦輪增壓器與節氣門之間的壓力會急劇升高,為了減少高壓氣流對節氣門和渦輪增壓器的沖擊,此時渦輪增壓器旁通電磁閥接收到發動機控制模塊的指令并打開,使空氣在渦輪增壓器中進行再循環并維持渦輪增壓器的轉速。在節氣門全開指令期間,渦輪增壓器旁通電磁閥關閉以提高渦輪增壓的響應能力。
由于讀取的數據流中實際的增壓壓力與所需的增壓壓力明顯存在偏差,維修人員對渦輪增壓系統進行了如下檢測:用排氣背壓表測量排氣背壓,測得的排氣背壓正常;用煙霧測漏儀對增壓管路進行檢測,未發現增壓管路有泄漏的現象;用故障檢測儀依次對渦輪增壓器排氣泄壓閥調節電磁閥和渦輪增壓器旁通電磁閥進行驅動測試,也能聽到電磁閥發出的“咔嗒”聲。懷疑是渦輪增壓器增壓傳感器故障,嘗試更換試乘試駕車的渦輪增壓器增壓傳感器后試車,結果發現故障檢測儀讀取的增壓壓力值依舊不正常。人為斷開渦輪增壓器排氣泄壓閥執行器上的驅動管路(圖3),讓廢氣旁通系統不參與工作,進入一個人為的增壓過度模式。進行路試,上述故障現象依舊存在。

圖3 渦輪增壓器排氣泄壓閥執行器上的驅動管路
按照維修手冊給出的故障代碼P0299的診斷步驟,由于維修人員已對排氣支管、增壓管路及廢氣旁通系統做過測試,接下來決定對渦輪增壓器總成做進一步檢查。拆檢渦輪增壓器總成,未發現渦輪、泵輪的葉輪存在卷邊、松曠等異常情況;檢查排氣泄壓閥,也未發現其存在卡滯現象。診斷至此,維修手冊提供的診斷步驟已全部檢查過,但車輛的故障卻未能排除,接下來需要開發新的診斷步驟。梳理先前對故障代碼P0299所作出的相關檢查(圖4),維修人員決定對渦輪增壓器旁通電磁閥做進一步的拆檢。拆下渦輪增壓器旁通電磁閥,來回按壓電磁閥閥門,閥門動作正常;對該電磁閥進行通電測試,結果發現其偶爾不能回位(圖5)。根據上述檢查結果,推測造成該車在急加速時發動機動力變差的可能原因是渦輪增壓器旁通電磁閥偶發性回位不良。

圖4 故障代碼P0299的相關檢查

圖5 渦輪增壓器旁通電磁閥
故障排除更換渦輪增壓器旁通電磁閥后反復試車,車輛加速性能良好,至此故障排除。
故障總結(1)該車故障案例是由于渦輪增壓器旁通電磁閥偶發性出現回位不良,在急加速時閥門未能及時關閉,導致泵輪泵出的壓縮空氣并沒有進入高壓側,而是在渦輪增壓器內部高、低壓側循環,進而出現增壓壓力不足的故障。
(2)耳聽為虛,眼見為實。雖然故障診斷前期用故障檢測儀對電磁閥進行過驅動測試,能聽到電磁閥發出的“咔嗒”聲,但只能說明電磁閥在動作,并不能說明電磁閥的工作性能就一定良好。
(3)當維修手冊推薦的診斷步驟有限時,需要緊緊抓住故障代碼這一線索,重點分析故障代碼的設置條件,以確定后續的診斷方向。