◆文/中鑫之寶 郭全超 任賀新

故障現(xiàn)象

一輛2016款?yuàn)W迪A4L，裝備CUJ型發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程為59 600km。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后故障燈點(diǎn)亮，隨后發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。重新啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行較短時(shí)間后，出現(xiàn)明顯抖動(dòng)并再次熄火。

故障診斷與排除

接車(chē)后試車(chē)，故障屬實(shí)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)水溫升到99℃時(shí)，車(chē)輛開(kāi)始出現(xiàn)明顯抖動(dòng)，隨后熄火。期間，水溫上升的非常快，幾乎達(dá)到了1s上升1℃的速度。

首先連接診斷電腦ODIS查詢故障碼，“01發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)”中存儲(chǔ)有下述故障代碼：

1.傳感器參考電壓“A”過(guò)低，靜態(tài)；

2.節(jié)氣門(mén)電位計(jì)不可信信號(hào)，靜態(tài)；

3.由于接受到錯(cuò)誤數(shù)值功能受限，靜態(tài)；

4.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置不足夠，靜態(tài)。

結(jié)合故障現(xiàn)象和故障碼分析，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)最可能的原因是節(jié)氣門(mén)故障。拆檢節(jié)氣門(mén)和插頭線路，未發(fā)現(xiàn)有異常，拔下插頭后也未發(fā)現(xiàn)有異常，懷疑是節(jié)氣門(mén)故障。于是調(diào)換節(jié)氣門(mén)，但故障未發(fā)生改變，說(shuō)明節(jié)氣門(mén)是正常的，故障可能與參考電壓過(guò)低的有關(guān)。

查詢資料得知，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的某個(gè)端子給幾個(gè)特定的傳感器提供電壓，這個(gè)電壓被稱為參考電壓。參考電壓是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦程序設(shè)計(jì)好的模擬電壓，一般為5V。參考電壓分為兩種：參考電壓A和參考電壓B。此車(chē)的傳感器電壓A分配給A35(T105/35)、A54(T105/54)、B32(T91/32)和B33(T91/33)等端子。查詢相關(guān)電路圖如圖1和圖2所示。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電路圖1

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電路圖2

由圖1、圖2所示發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電路圖得知，其中A35(T105/35)端子為以下傳感器提供參考電壓：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28、進(jìn)氣溫度傳感器G42、進(jìn)氣管壓力傳感器G71和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493。A54(T105/54)端子為節(jié)氣門(mén)控制單元J338的T6/2端子提供參考電壓，T6/2端子即為電位計(jì)傳感器1和2的供電端子。A35和A54是電腦程序設(shè)計(jì)好的參考電壓A。因此，懷疑是以上部件中某一個(gè)內(nèi)部出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，致使參考電壓降低，從而導(dǎo)致節(jié)氣門(mén)的供電電壓不足，而無(wú)法正常工作。

測(cè)量節(jié)氣門(mén)插頭T6/2的供電電壓為1.8V，正常應(yīng)為5V左右，說(shuō)明供電電壓過(guò)低，依次拔下電路圖中涉及的傳感器插頭，并再次測(cè)量節(jié)氣門(mén)處供電電壓，當(dāng)拔下發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493時(shí)，節(jié)氣門(mén)端子T6/2的電壓變?yōu)榱?.01V，參考電壓恢復(fù)正常！此時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)，因此說(shuō)明是溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493出現(xiàn)了問(wèn)題。分解執(zhí)行元件N493(圖3)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部滲入了冷卻液，元件已被腐蝕。

圖3 被拆解的溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493

斷開(kāi)N493插頭并讀取故障碼，“01發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元”記錄的故障碼由之前的兩個(gè)，變成了以下兩個(gè)：

1.冷卻液旁通閥啟動(dòng)，斷路，靜態(tài)；

2.冷卻液不足顯示傳感器，電氣故障，靜態(tài)。

由于溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493和水泵為一整體，只好整體進(jìn)行更換。重新訂購(gòu)一個(gè)N493和水泵總成，測(cè)量1、2端子電阻為48Ω，裝車(chē)試車(chē)，一切正常。

維修小結(jié)

該車(chē)由于N493內(nèi)部短路，拉低了參考電壓A的供電電壓，導(dǎo)致眾多執(zhí)行器和傳感器無(wú)法正常工作，其中包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，因此發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)熄火故障。遇到電路方面的故障一定要站在全局的高度來(lái)考慮問(wèn)題，如果局限在故障本身或只按照故障碼提示，則容易被引入歧途。

另外，我們也需要注意學(xué)習(xí)車(chē)輛新技術(shù)，例如奧迪B9車(chē)型就取消了節(jié)溫器，而使用溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493代替節(jié)溫器，如果對(duì)該技術(shù)不了解，在排除故障時(shí)也會(huì)遇到障礙而走彎路。

專家點(diǎn)評(píng)高惠民

為了達(dá)到節(jié)能與環(huán)保兩大目的，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)管理采用了多方位控制技術(shù)。其中發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理就是這些控制技術(shù)中的重要組成部分。大眾汽車(chē)公司在新型發(fā)動(dòng)機(jī)上推出的創(chuàng)新型熱管理系統(tǒng)(ITM)，實(shí)現(xiàn)了全可變發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)，對(duì)冷卻液溫度進(jìn)行目標(biāo)控制。該系統(tǒng)中核心元件就是本文中的故障部件—發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器N493(旋轉(zhuǎn)閥組件)，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)角度實(shí)現(xiàn)不同流量的冷卻液在汽缸蓋、汽缸體、機(jī)油冷卻器、渦輪增壓器、變速器的冷卻器與主冷卻器(散熱器)之間流動(dòng)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度保持在86～107℃的范圍之內(nèi)。該系統(tǒng)有三個(gè)基本控制范圍(圖5)：

1.暖機(jī)范圍：暖機(jī)工況到其他工況無(wú)縫過(guò)渡。

2.溫度控制范圍：部分負(fù)荷和全負(fù)荷工況。

3.接續(xù)運(yùn)行模式范圍：在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，為防止冷卻液在渦輪增壓器和汽缸蓋中沸騰，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)圖譜啟動(dòng)接續(xù)運(yùn)行功能，運(yùn)行時(shí)間可達(dá)15min，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器N493旋轉(zhuǎn)閥處于160°～255°的位置，接續(xù)運(yùn)行模式中對(duì)冷卻程度需求越高，旋轉(zhuǎn)閥打開(kāi)的角度越大，在255°時(shí)，接至主水冷卻器的回流完全打開(kāi)，傳遞的熱量最大。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度超過(guò)113℃，緊急恒溫器會(huì)打開(kāi)通向主冷卻器的旁通閥。如果旋轉(zhuǎn)閥組件發(fā)生故障，EPC故障燈點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制在4 000r/min以下。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器控制板上有霍爾式轉(zhuǎn)向角傳感器，將旋轉(zhuǎn)閥位置發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，作為旋轉(zhuǎn)閥的位置反饋信息。這個(gè)轉(zhuǎn)向角傳感器的工作電壓由5V參考電壓電源供應(yīng)，其發(fā)生短路故障，會(huì)影響到5V參考電壓電源供電的其他電子元件的正常工作，這就是本故障案例的真正原因，好在作者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器的工作原理有所了解，使故障得以及時(shí)排除。通過(guò)這個(gè)故障案例，也使我們對(duì)大眾發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新型熱管理系統(tǒng)有所了解。

圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)角度與發(fā)動(dòng)機(jī)工況圖