文:苑文
奔馳車型故障2例
文:苑文
故障現(xiàn)象:一輛2009年產(chǎn)奔馳S350轎車,車型為W220,搭載M272發(fā)動(dòng)機(jī),行駛里程13萬(wàn)km。用戶反映該車發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮。
檢查分析:維修人員檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,發(fā)現(xiàn)多個(gè)與進(jìn)氣有關(guān)的故障碼(圖1)。那么,這些故障碼所反映的問(wèn)題,究竟是客觀存在,還是測(cè)量誤差呢?就是說(shuō),到底是凸輪軸的問(wèn)題,還是凸輪軸位置傳感器的問(wèn)題,這就需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。
發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)觀察數(shù)據(jù)流。噴油修正量很?。▓D2),說(shuō)明此時(shí)混合氣濃度十分接近理想值,噴油控制準(zhǔn)確,混合氣燃燒也很充分。但在這種情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率和進(jìn)氣氣壓卻均偏高。從節(jié)氣門的絕對(duì)開(kāi)度和空氣流量看(圖3),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。這表明怠速時(shí)的額外負(fù)載是實(shí)際存在的。
從2個(gè)前氧傳感器的信號(hào)看(圖4),怠速時(shí),排氣中的氧氣密度接近理想值,說(shuō)明混合氣燃燒得很充分,這進(jìn)一步證實(shí)了異常負(fù)載的存在。在數(shù)據(jù)流中有一項(xiàng)數(shù)據(jù),它是絕對(duì)負(fù)荷率,為28.8%,略微偏高,但又遠(yuǎn)低于計(jì)算負(fù)荷率47.6%。后者是根據(jù)曲軸加速度計(jì)算得來(lái)的。從這一點(diǎn)上可以看出,在發(fā)動(dòng)機(jī)的做功行程中,曲軸加速度與進(jìn)氣量是不相符的,這也導(dǎo)致了怠速偏低,只有613 r/min。
絕對(duì)負(fù)荷增加后,計(jì)算負(fù)荷不降反升,說(shuō)明額外負(fù)載是隨進(jìn)氣量的增加而增加的。由此可見(jiàn),這額外的負(fù)載是由泵氣損耗帶來(lái)的,而非機(jī)械原因。至此,可以明確,凸輪軸相位的錯(cuò)誤是實(shí)際存在的。
拆卸氣門室蓋檢查,發(fā)現(xiàn)氣門室內(nèi)油泥過(guò)多,導(dǎo)致第1列氣缸的凸輪軸相位執(zhí)行器沒(méi)有回位。
故障排除:清洗油道,將凸輪軸復(fù)位。試車確認(rèn)故障排除。
故障現(xiàn)象:一輛2009年產(chǎn)奔馳唯雅諾商務(wù)車,搭載3.0L發(fā)動(dòng)機(jī),行駛里程14萬(wàn)km。用戶反映該車發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮。
檢查分析:維修人員檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,發(fā)現(xiàn)故障碼P0172——第1列氣缸的噴油下調(diào)量超出規(guī)定范圍;P0175——第2列氣缸的噴油下調(diào)量超出規(guī)定范圍。由于2列氣缸出現(xiàn)了同樣性質(zhì)的問(wèn)題,所以需要著重考慮那些在控制中具有共性的因素。
發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)觀察數(shù)據(jù)流,首先注意到的問(wèn)題是進(jìn)氣歧管氣壓偏高(圖1)。由于每一個(gè)氣缸都是與進(jìn)氣歧管相通的,所以這項(xiàng)數(shù)據(jù)的異常,對(duì)2列氣缸的影響是具有共性的。對(duì)于640 r/min的怠速而言,如此高的氣壓表明,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃效已經(jīng)大幅下降。
將空氣流量與進(jìn)氣氣壓進(jìn)行對(duì)比,可以看出它們之間的關(guān)系出現(xiàn)了異常,即流量與氣壓不符。這有3種可能性:一是空氣流量計(jì)失效;二是空氣流量計(jì)后有異常氣流進(jìn)入;三是發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流通道存在問(wèn)題。它們中的任意一個(gè),都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的燃效降低。
從發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速噴油修正量(圖2)可以看出,此時(shí)催化器前端的氧氣密度較低,但發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元尚能掌控混合氣的濃度,混合氣也能正常燃燒。那么,在混合氣燃燒還算正常的前提下,發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速負(fù)荷率如此之高,說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的額外負(fù)載是實(shí)際存在的,這一點(diǎn)從點(diǎn)火提前角的推遲也可以看出來(lái)。這樣一來(lái),上面提到的3種可能性中,前面2項(xiàng)便可以排除了。
接下來(lái)考慮負(fù)載問(wèn)題,它將成為解決問(wèn)題的突破口。首先考慮異常負(fù)載究竟是來(lái)自機(jī)械部分,還是來(lái)自泵氣損耗。如果負(fù)載是來(lái)自機(jī)械部分的話,那么空氣流量會(huì)有所增加,但是進(jìn)氣氣壓應(yīng)該與空氣流量相符,而該車不是,所以這一可能性可以排除。接下來(lái)考慮后一種可能性。在空氣流量的測(cè)量數(shù)據(jù)可信的前提下,進(jìn)氣氣壓的升高,只能是氣流通道不通暢的結(jié)果。從空氣流量數(shù)據(jù)來(lái)看,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元針對(duì)上述異常負(fù)載,已經(jīng)增大了輸出扭矩。
將進(jìn)氣氣壓高的現(xiàn)象與負(fù)荷率高聯(lián)系起來(lái)考慮,可以更加明確地看出,異常負(fù)載是來(lái)自泵氣損耗。在這種情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),需要將更多的輸出扭矩用在泵氣過(guò)程上,這導(dǎo)致了負(fù)荷率的增加。而泵氣損耗有可能因?yàn)榕錃猱惓?,也可能是因?yàn)槿呋鞫氯?。考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元并沒(méi)有檢測(cè)出凸輪軸相位的問(wèn)題,所以后者的可能性較大。
從后氧傳感器信號(hào)看(圖3),催化器后端的氧氣密度很高,甚至超出了傳感器的測(cè)量范圍。這說(shuō)明催化器后的氣流流速過(guò)低,以至于有少量外界空氣進(jìn)入了排氣管。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),急速踩下加速踏板,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高緩慢。從這一點(diǎn)進(jìn)一步看出,催化器已經(jīng)堵塞了。將2個(gè)前氧傳感器拆下后再試,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)的靈敏度明顯提高,說(shuō)明問(wèn)題就出在三元催化器堵塞上。拆下排氣管檢查,發(fā)現(xiàn)催化器堵塞嚴(yán)重。
故障排除:更換三元催化器,試車確認(rèn)故障排除。