余姚東江名車專修廠 葉正祥

葉正祥，Tech Gear 汽車診斷學(xué)院汽車免拆診斷專家，現(xiàn)任余姚東江名車專修廠廠長(zhǎng)兼技術(shù)總監(jiān)，被聘為哈弗汽車區(qū)域技術(shù)專家；2015 年獲得首屆中國(guó)汽車診斷師大賽總決賽三等獎(jiǎng)；2016 年取得中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車診斷專業(yè)領(lǐng)域中級(jí)工程師資格證書(shū)。

為充分利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)，盡量滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下所需的進(jìn)氣量，從而達(dá)到改善發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的目的，可變進(jìn)氣歧管技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。主流的可變進(jìn)氣歧管技術(shù)是通過(guò)改變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度或進(jìn)氣歧管截面面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

如圖1、圖2、圖3所示，大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)采用的可變進(jìn)氣歧管技術(shù)是通過(guò)改變進(jìn)氣歧管截面面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)置了槽形進(jìn)氣歧管翻板，且這些翻板是偏心布置的。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（J623）通過(guò)進(jìn)氣歧管翻板控制閥（N316）控制進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元內(nèi)的真空度，從而對(duì)進(jìn)氣歧管翻板實(shí)現(xiàn)打開(kāi)或關(guān)閉2種位置的調(diào)節(jié)。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和中小負(fù)荷時(shí)，N316不工作，進(jìn)氣歧管翻板關(guān)閉，堵住進(jìn)氣歧管一半的流通面積，不但能提高氣缸的進(jìn)氣負(fù)壓，還能改善進(jìn)氣的渦流效果；在加速工況，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高至設(shè)定值（一般為3 500 r/min左右）時(shí)，N316工作，進(jìn)氣歧管翻板打開(kāi)，進(jìn)氣歧管流通面積最大，提高了充氣效率。進(jìn)氣歧管翻板的位置通過(guò)與進(jìn)氣歧管翻板軸另一端連動(dòng)的進(jìn)氣歧管翻板位置傳感器（G336）識(shí)別，用于向J623反饋進(jìn)氣歧管翻板的執(zhí)行情況。用故障檢測(cè)儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流142組數(shù)據(jù)（圖4，第1區(qū)數(shù)據(jù)為進(jìn)氣歧管翻板位置實(shí)際值，第2區(qū)數(shù)據(jù)為進(jìn)氣歧管翻板位置標(biāo)準(zhǔn)值，第3區(qū)數(shù)據(jù)為匹配值，第4區(qū)數(shù)據(jù)為匹配結(jié)果），可以查看G336的信號(hào)。

圖1 大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)構(gòu)成

圖2 大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管總成

圖3 大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流142組數(shù)據(jù)（截屏）

表1 與大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)相關(guān)的故障代碼

當(dāng)大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈會(huì)異常點(diǎn)亮，且J623中會(huì)存儲(chǔ)相關(guān)的故障代碼（表1），同時(shí)可能還會(huì)伴有發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、加速不良等故障現(xiàn)象。故障代碼P2004、P2006及P2015主要指向性能類故障，其他故障代碼主要指向電路類故障，若這2類故障代碼同時(shí)出現(xiàn)，則應(yīng)先排除電路類故障。

正常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，N316不工作，進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元與大氣接通，進(jìn)氣歧管翻板在進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元內(nèi)彈簧力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)G336檢測(cè)到進(jìn)氣歧管翻板的位置信號(hào)應(yīng)為0%，若為100%，則J623認(rèn)為進(jìn)氣歧管翻板卡在打開(kāi)位置，存儲(chǔ)故障代碼P2004；急踩加速踏板，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升至3 500 r/min左右，J623控制N316工作（即向N316提供搭鐵信號(hào)），進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元與真空源接通，進(jìn)氣歧管翻板在進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元內(nèi)彈簧力和真空力的共同作用下處于打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)G336檢測(cè)到進(jìn)氣歧管翻板的位置信號(hào)應(yīng)為100%，若為0%，則J623認(rèn)為進(jìn)氣歧管翻板卡在關(guān)閉位置，存儲(chǔ)故障代碼P2006。正常情況下，G336檢測(cè)到進(jìn)氣歧管翻板的位置信號(hào)不是0%就是100%，若為其他數(shù)據(jù)，則J623認(rèn)為G336信號(hào)不可信，存儲(chǔ)故障代碼P2015。

在維修實(shí)踐中，故障代碼P2015最為常見(jiàn)，下面與大家分享2個(gè)故障案例，以交流故障代碼P2015的診斷技巧。

圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中存儲(chǔ)故障代碼（截屏）

圖6 怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流的142組數(shù)據(jù)（截屏）

圖7 將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升至3 500 r/min左右時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流的142組數(shù)據(jù)（截屏）

案例1 2013款?yuàn)W迪Q3車發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮

故障現(xiàn)象一輛2013款?yuàn)W迪Q3車，搭載CRH發(fā)動(dòng)機(jī)（EA888發(fā)動(dòng)機(jī)），累計(jì)行駛里程約為16萬(wàn)km。該車因發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮而進(jìn)廠維修。

故障診斷接車后試車，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，但發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)明顯異常。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中存儲(chǔ)有故障代碼“P2015 進(jìn)氣管風(fēng)門位置/運(yùn)行控制傳感器：不可信信號(hào)”（圖5）；讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流的142組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)怠速時(shí)進(jìn)氣歧管翻板位置的實(shí)際值為33.33%（圖6），標(biāo)準(zhǔn)值為0.00%，匹配狀態(tài)為“故障”；急踩加速踏板，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升至3 500 r/min左右，進(jìn)氣歧管翻板位置的實(shí)際值變?yōu)?2.35%（圖7），標(biāo)準(zhǔn)值變?yōu)?00.00%，匹配狀態(tài)仍為“故障”，由此說(shuō)明進(jìn)氣歧管翻板位置信號(hào)確實(shí)異常。

打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)室蓋，反復(fù)將發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速狀態(tài)急加速至3 500 r/min左右，同時(shí)觀察進(jìn)氣歧管翻板拉桿的動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管翻板拉桿能夠在打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣歧管翻板的2個(gè)極限位置上快速切換，說(shuō)明進(jìn)氣歧管翻板軸不存在卡滯現(xiàn)象，且N316、真空、真空管路及進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元均正常，推斷可能的故障原因有：G336及其線路故障，導(dǎo)致G336信號(hào)偏移；進(jìn)氣歧管翻板軸與進(jìn)氣歧管翻板拉桿連接松曠，導(dǎo)致進(jìn)氣歧管翻板軸動(dòng)作不到位；進(jìn)氣歧管翻板軸與G336連接松曠，導(dǎo)致G336檢測(cè)信號(hào)失準(zhǔn)。

用萬(wàn)用表測(cè)量G336的供電、搭鐵及信號(hào)線路，未見(jiàn)異常。用手撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿，反復(fù)將進(jìn)氣歧管翻板拉桿在打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣歧管翻板的2個(gè)極限位置上切換，同時(shí)用pico示波器測(cè)量G336的信號(hào)波形（圖8），發(fā)現(xiàn)在進(jìn)氣歧管翻板處于關(guān)閉位置時(shí)，G336的信號(hào)電壓約為1.6 V，在進(jìn)氣歧管翻板處于打開(kāi)位置時(shí)約為3.3 V，由于無(wú)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電壓做對(duì)比，暫時(shí)無(wú)法判斷所測(cè)信號(hào)電壓是否正常。

圖8 故障車G336的信號(hào)波形（截屏）

拆檢G336與進(jìn)氣歧管翻軸的連接情況，未見(jiàn)異常。拆下可變進(jìn)氣歧管總成，用手慢慢撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿（圖9a），發(fā)現(xiàn)剛開(kāi)始撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿時(shí)，進(jìn)氣歧管翻板不會(huì)跟隨拉桿同步動(dòng)作（圖9b），待撥動(dòng)一段距離后，進(jìn)氣歧管翻板才跟隨拉桿同步動(dòng)作（圖9c），這說(shuō)明進(jìn)氣歧管翻軸與氣歧管翻板拉桿之間的連接間隙過(guò)大。

拆檢進(jìn)氣歧管翻板軸與進(jìn)氣歧管翻板拉桿的連接情況，發(fā)現(xiàn)兩者之間的連接部位磨損嚴(yán)重（圖10），推斷故障是由此引起的。

圖9 慢慢撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿

圖10 進(jìn)氣歧管翻板軸與進(jìn)氣歧管翻板拉桿之間的連接部位磨損嚴(yán)重

故障排除將合適厚度的金屬片貼在連接部件的安裝孔周圍（圖11），用膠水粘牢后裝復(fù)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管翻板的關(guān)閉面積變大（圖12），說(shuō)明之前進(jìn)氣歧管翻板確實(shí)關(guān)閉不到位。裝復(fù)可變進(jìn)氣歧管總成后試車，進(jìn)氣歧管翻板關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣歧管翻板位置的實(shí)際值和標(biāo)準(zhǔn)值均為0.00%，匹配狀態(tài)為“匹配正?！保贿M(jìn)氣歧管翻板打開(kāi)時(shí)，進(jìn)氣歧管翻板位置的實(shí)際值和標(biāo)準(zhǔn)值均變?yōu)?00.00%，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。用pico示波器再次測(cè)量G336的信號(hào)波形，用手撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)氣歧管翻板處于關(guān)閉位置時(shí)，G336的信號(hào)電壓約為1.2 V（之前的測(cè)量結(jié)果約為1.6 V），在進(jìn)氣歧管翻板處于打開(kāi)位置時(shí)約為3.8 V（之前的測(cè)量結(jié)果約為3.3 V）。反復(fù)試車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈不再異常點(diǎn)亮，故障代碼P2015不再出現(xiàn)，故障排除。

案例2 2011款?yuàn)W迪A5 Sportback車發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮

故障現(xiàn)象一輛2011款?yuàn)W迪A5 Sportback車，搭載CDN發(fā)動(dòng)機(jī)（EA888發(fā)動(dòng)機(jī)），累計(jì)行駛里程約為13萬(wàn)km。該車因發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮而進(jìn)廠維修。

故障診斷接車后試車，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，但發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)明顯異常。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中存儲(chǔ)故障代碼“P201500 進(jìn)氣管風(fēng)門位置/運(yùn)行控制傳感器：不可信信號(hào)”；嘗試讀取進(jìn)氣歧管翻板位置數(shù)據(jù)，沒(méi)有找到142組數(shù)據(jù)。打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)室蓋，反復(fù)將發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速狀態(tài)急加速至3 500 r/min左右，同時(shí)觀察進(jìn)氣歧管翻板拉桿的動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管翻板拉桿能夠在打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣歧管翻板的2個(gè)極限位置上切換，但進(jìn)氣歧管翻板拉桿回位速度較慢。再反復(fù)將發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速狀態(tài)急加速至3 500 r/min左右，同時(shí)用pico示波器測(cè)量N316控制信號(hào)和G336的信號(hào)波形（圖13），發(fā)現(xiàn)當(dāng)J623控制N316工作（向N316提供搭鐵信號(hào)）時(shí)，G336的信號(hào)電壓由3.6 V左右瞬間降至1.1 V左右，說(shuō)明進(jìn)氣歧管翻板能瞬間打開(kāi)，但當(dāng)J623停止向N316提供搭鐵信號(hào)時(shí)，G336的信號(hào)電壓由1.1 V左右升高至3.6 V左右需要1.8 s左右，時(shí)間較長(zhǎng)，這與進(jìn)氣歧管翻板拉桿回位速度較慢相對(duì)應(yīng)。分析認(rèn)為，導(dǎo)致進(jìn)氣歧管翻板拉桿回位速度較慢的可能原因有：與進(jìn)氣歧管翻板拉桿相連的機(jī)械部件在回位時(shí)發(fā)生卡滯，如進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元內(nèi)部彈簧卡滯等；N316閥芯回位卡滯，無(wú)法及時(shí)切斷真空源；N316通大氣的端口堵塞，使真空無(wú)法及時(shí)消失。

圖11 將金屬片貼在連接部件的安裝孔周圍

圖12 進(jìn)氣歧管翻板的關(guān)閉面積變大

圖13 故障車N316控制信號(hào)和G336的信號(hào)波形（截屏）

用手將進(jìn)氣歧管翻板拉桿撥至使進(jìn)氣歧管翻板完全打開(kāi)的位置，然后松手，同時(shí)用pico示波器測(cè)量G336的信號(hào)波形（圖14），發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管翻板拉桿能立即回位，且G336的信號(hào)電壓也立即發(fā)生變化，由此排除與進(jìn)氣歧管翻板拉桿相連的機(jī)械部件在回位時(shí)發(fā)生卡滯的可能。診斷至此，將故障點(diǎn)鎖定在N316上。

拆下N316通大氣端口的防護(hù)蓋，發(fā)現(xiàn)通大氣端口中的過(guò)濾海綿嚴(yán)重變形（圖15），且部分過(guò)濾海綿已被吸進(jìn)了端口，以致N316通大氣端口堵塞。當(dāng)N316由工作狀態(tài)變?yōu)橥Ｖ构ぷ鳡顟B(tài)時(shí)，進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元的真空源被切斷，大氣無(wú)法通過(guò)N316通大氣端口及時(shí)進(jìn)入進(jìn)氣歧管翻板切換真空單元，以致進(jìn)氣歧管翻板拉桿回位速度較慢。

故障排除更換N316通大氣端口中的過(guò)濾海綿后裝復(fù)試車，進(jìn)氣歧管翻板拉桿回位速度恢復(fù)正常，且N316控制信號(hào)和G336的信號(hào)波形也恢復(fù)正常（圖16）。反復(fù)試車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈不再異常點(diǎn)亮，故障代碼P2015不再出現(xiàn)，故障排除。

故障總結(jié)如圖17所示，大眾廠家已對(duì)N316進(jìn)行了改進(jìn)，從N316通大氣端口延伸出一段管路，用于連接帶過(guò)濾器的空氣管路（圖18）。舊N316的零件號(hào)為037 906 283 C，改進(jìn)后的零件號(hào)為06H 906 283 B，帶過(guò)濾器的空氣管路的零件號(hào)為06H 133 583 F。

圖14 用手撥動(dòng)進(jìn)氣歧管翻板拉桿時(shí)G336的信號(hào)波形（截屏）

圖15 N316通大氣端口中的過(guò)濾海綿嚴(yán)重變形

圖16 正常車N316控制信號(hào)和G336的信號(hào)波形（截屏）

圖17 新舊N316對(duì)比

圖18 帶過(guò)濾器的空氣管路