邁騰B8渦輪增壓系統(tǒng)的故障診斷與排除

摘要：邁騰B8渦輪增壓器位于發(fā)動機上方，和發(fā)動機進(jìn)、排氣管道相連，渦輪增壓器是渦輪增壓系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)渦輪增壓器及其控制電路出現(xiàn)故障時，會導(dǎo)致發(fā)動機的動力下降，油耗增加，同時還會導(dǎo)致機油消耗量增加，發(fā)動機怠速不穩(wěn)，增壓效果不明顯。由此，從大眾邁騰B8渦輪增壓器的控制原理及電路入手，結(jié)合實際測試數(shù)據(jù)，總結(jié)渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷思路，以此來快速進(jìn)行渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷，從而排除相關(guān)故障。

關(guān)鍵詞：渦輪增壓器；控制原理；電路；故障診斷

中圖分類號：U472 ?收稿日期：2023-04-12

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.07.032

1 渦輪增壓系統(tǒng)簡介

所謂渦輪增壓，是將進(jìn)入氣缸前的新鮮空氣預(yù)先進(jìn)行壓縮，然后再以高密度送入氣缸的一種技術(shù)措施。渦輪增壓器是根據(jù)發(fā)動機的負(fù)荷來控制排氣的流動路線，并通過渦輪增壓器提高進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)氣量，從而大大改善發(fā)動機的動力性。目前在汽車發(fā)動機上采用增壓技術(shù)，一方面能夠提高汽車的動力性，另一方面能夠提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性［1］。

1.1 渦輪增壓器的作用及安裝位置

a.渦輪增壓器的作用。

廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動機工作時燃燒后排出的具有一定能量（高壓、高溫）的廢氣，驅(qū)動渦輪增壓器中的渦輪高速轉(zhuǎn)動，渦輪高速轉(zhuǎn)動再帶動與渦輪同軸的泵輪一起高速運轉(zhuǎn)［2］。泵輪位于發(fā)動機的進(jìn)氣管路上，它轉(zhuǎn)動時使進(jìn)氣管內(nèi)的空氣壓力升高。新鮮空氣經(jīng)壓氣輪增壓后進(jìn)入氣缸，因此氣缸的進(jìn)氣量提髙。增壓后的空氣需要冷卻器進(jìn)行降溫，提高進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣的密度，從而提高循環(huán)過程中進(jìn)入氣缸的空氣量。

b.渦輪增壓器的安裝位置。

渦輪增壓器是需要發(fā)動機排出的廢氣推動，所以渦輪增壓器與排氣歧管連接。有些橫置發(fā)動機的汽車打開發(fā)動機蓋之后就可以看到排氣歧管，有些發(fā)動機的排氣歧管是在前面，有些是在后面，排氣管與渦輪增壓器連接。具體安裝位置如圖1所示。

1.2 渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

a.渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

邁騰1.8T發(fā)動機采用的是單渦輪增壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有渦輪增壓器、膜片驅(qū)動器、中冷器和旁通閥等。渦輪增壓器由壓縮輪、渦輪及中間體三部分組成。渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

b.渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理。

渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理如圖3所示。發(fā)動機工作時，沖擊渦輪的廢氣量增加，渦輪轉(zhuǎn)速升高，增壓壓力提高，壓力達(dá)到一定值時，發(fā)動機控制單元控制增壓壓力限壓電磁閥N75的開度來改變壓力單元內(nèi)的壓力。增壓壓力過高時，高壓空氣使膜片向右移動，從而使聯(lián)動桿打開旁通閥，一部分廢氣從旁通閥排入大氣，此時沖擊渦輪的氣體量減少，渦輪的轉(zhuǎn)速下降，最終導(dǎo)致增壓壓力下降［3］。如過增壓壓力繼續(xù)增大，則旁通閥的開度增大，實現(xiàn)對增壓壓力的自動調(diào)節(jié)。

2 渦輪增壓系統(tǒng)的故障診斷

2.1 增壓壓力限制電磁閥控制電路分析

圖4為邁騰B8增壓壓力限制電磁閥線路電路圖，增壓壓力限制電磁閥安裝在渦輪增壓器上。

增壓壓力限制電磁閥包含兩個端子，SB9與N75的1#端子連接，為增壓壓力限制電磁閥供電；J623通過T105/21端子控制N75的2#端子接地，增壓壓力限制閥工作［4］。

各端子編號、用途以及其所對應(yīng)線路參考數(shù)值如表1所示。

2.2 增壓壓力限制電磁閥的故障分析

增壓壓力限制閥的常見故障主要包含有增壓壓力限制閥自身損壞、增壓壓力限制閥到電腦的線路或插頭存在故障、發(fā)動機電腦自身故障等，在故障診斷過程中可通過故障現(xiàn)象分析、故障碼及數(shù)據(jù)流分析、故障范圍確定、數(shù)據(jù)測量與診斷、故障點確認(rèn)與恢復(fù)等過程完成增壓壓力限制閥的故障檢修。

增壓壓力限制閥所引起的故障現(xiàn)象不足以幫助維修人員快速鎖定故障范圍，可在故障代碼和數(shù)據(jù)流的幫助下進(jìn)一步縮小故障范圍，與增壓壓力限制閥故障相關(guān)的故障代碼及其含義如表2所示。

根據(jù)故障碼提示可進(jìn)一步明確故障范圍，當(dāng)解碼器提示“P024300增壓壓力控制電磁閥斷路/對地短路”故障代碼時，分析其故障代碼產(chǎn)生機理，主要是增壓壓力限制閥控制信號缺失所引起的。

2.3 電動燃油泵及其控制電路的診斷流程

如果故障碼指向“P024300增壓壓力控制電磁閥，斷路/對地短路”，增壓壓力限制閥診斷流程如圖5所示。

首先測量J623的T105/21端子對地波形，測試結(jié)果為12 V直線，說明J623局部故障，測試結(jié)果為4 V直線，則繼續(xù)測量N75的（2#）端子對地波形，如果測試結(jié)果為12 V直線，說明T105/21端子與N75（2#）之間線路故障，如果測試結(jié)果為4 V直線，則繼續(xù)測量N75的（1#）端子對地電壓，如果測試結(jié)果為12 V直線，說明N75自身故障，如果測試結(jié)果為4 V直線，說明SB9與N75的（1#）端子之間線路故障［5］。

3 渦輪增壓系統(tǒng)故障案例分析

3.1 確認(rèn)故障現(xiàn)象

起動車輛，對故障進(jìn)行確認(rèn)。車輛故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：打開點火開關(guān)，起動時EPC燈常亮，發(fā)動機故障燈常亮。

3.2 讀取故障碼

連接故障診斷儀，打開點火開關(guān)，讀取故障代碼，故障碼提示“P024300增壓壓力控制電磁閥，斷路/對地短路”。

3.3 讀取數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)流顯示增壓壓力低于正常值。

3.4 分析故障原因

根據(jù)故障碼和數(shù)據(jù)流測試結(jié)果分析，故障原因可能為以下幾點：

a.增壓壓力限制閥自身故障。

b.發(fā)動機控制單元J623局部故障。

c.增壓壓力限制閥至J623之間線路故障。

d.增壓壓力限制閥供電故障。

3.5 診斷故障

增壓壓力限制電磁閥的故障檢測分3個步驟：

第一步，測量J623的T105/21對地波形。

打開點火開關(guān)，起動發(fā)動機，測量J623的T105/21對地波形，實測結(jié)果為4 V直線，正常情況下，應(yīng)為12 V方波，測試結(jié)果異常，說明故障可能為N75至J623之間線路故障、N75自身故障或N75供電故障。

第二步，測量增壓壓力限制閥N75（2#）端子對地波形。

打開點火開關(guān)，起動發(fā)動機，測量N75（2#）端子對地波形，實測結(jié)果為12 V不變，正常情況下，應(yīng)為12 V方波，測試結(jié)果異常，結(jié)合上一步測量結(jié)果分析，說明可能為J623的T105/21與N75（2#）之間線路故障。

第三步，測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻。

關(guān)閉點火開關(guān)，斷開蓄電池負(fù)極，測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻，實測結(jié)果為無窮大，正常情況下應(yīng)小于2 Ω，說明N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路斷路［6］。

3.6 排除故障

a.修復(fù)故障。

首先確認(rèn)故障線路的位置，之后斷開蓄電池負(fù)極，修復(fù)N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路，然后安裝蓄電池的負(fù)極。

b.復(fù)檢車輛。

首先起動車輛，發(fā)動機運轉(zhuǎn)正常，發(fā)動機故障燈和EPC燈熄滅。之后重新讀取故障碼，系統(tǒng)顯示正常，說明故障已排除。

c.執(zhí)行6S管理。

收車輛防護(hù)，清潔車身、工量具、場地。

參考文獻(xiàn)：

[1]房宏威.北京現(xiàn)代廢氣渦輪增壓系統(tǒng)檢修[J].汽車電器，2019（7）：72-74.

[2]于棟.汽車廢氣渦輪增壓系統(tǒng)淺談[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（8）：130-131.

[3]邱海峰.廢氣渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理與檢修[J].科技風(fēng)，2018（19）：166-167.

[4]李玉.蓋瑞特推出電動渦輪增壓器[J].汽車與配件，2019（19）：20.

[5]陳友祥，歐陽彩云.某增壓直噴發(fā)動機增壓器故障分析及優(yōu)化[J].汽車制造業(yè)，2021（5）：43-44.

[6]趙俊鑫，葛偉廷，齊洪波，等.淺析汽車發(fā)動機渦輪增壓器原理及故障[J].汽車實用技術(shù)，2018（10）：146-150.

作者簡介：

高恩娟，女，1988年生，講師，研究方向為汽車檢測與維修、機械工程。