新朗逸,配置1.4T發(fā)動機故障燈點亮

 汽車知識     |      2020-03-03 15:14

車型:全新朗逸,配置1.4T發(fā)動機、DSG變速器。

行駛里程:47739km。

VIN: LSVNX2189D2××××××。

故障現(xiàn)象:客戶反映車輛在市區(qū)低速行駛沒任何異常,但是在高速上行駛,一旦車速接近100km/h時,則儀表上的發(fā)動機排放燈就會點亮,同時感覺動力提速無力。

故障診斷:發(fā)動機排放燈點亮,當(dāng)然是發(fā)動機控制單元監(jiān)測到相關(guān)系統(tǒng)存在會導(dǎo)致排放增加的故障,才點亮故障燈提示報警。對這些故障,當(dāng)然首先去讀取發(fā)動機系統(tǒng)故障。連接VAS6150檢測發(fā)動機系統(tǒng),果然存在一個故障碼P0299增壓壓力控制沒有達到控制極限。再看故障碼的環(huán)境條件是:行駛里程47729km,優(yōu)先權(quán)2,故障頻率計數(shù)器1,計數(shù)器未學(xué)習(xí)255,發(fā)動機轉(zhuǎn)速2451.00r/min,標(biāo)準(zhǔn)負荷值67.8%,車速98km/h,冷卻液溫度92℃,進氣溫度47℃,環(huán)境氣壓100kPa,端子30電壓13.735V,動態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)20 96 28 11 AC 05 FB 12 8C 00 00 0E 31 13 38 07 12 16 11 DD 10 10 06FC。根據(jù)故障碼的指向,接下來圍繞渦輪增壓器來做相應(yīng)的檢查了。實車渦輪增壓器如圖1所示。

1 渦輪增壓器

首先了解下EA211系列發(fā)動機上所采用的渦輪增壓器,該渦輪增壓器相對于之前第二代的渦輪增壓,體積更小,結(jié)構(gòu)也更簡單。同時渦輪轉(zhuǎn)速也更快(第二代最高100000r/min,而現(xiàn)款可達200000r/min),且保留了N75增壓壓力調(diào)節(jié)電磁閥,而取消了N249內(nèi)循環(huán)電磁閥的控制,因此控制方面減少了低工況時的旁通,只保留了高工況的放氣泄壓。結(jié)構(gòu)簡單了,但由此可能造成進氣的波動引起噪聲,特在進氣管部分進行了更改,其內(nèi)部添加了專為降低噪音的結(jié)構(gòu)腔。

接下來看看渦輪增壓的控制過程,其控制的核心在于對增壓壓力調(diào)節(jié)電磁閥N75的控制,N75上共有3根軟管(圖1中白色標(biāo)注數(shù)字1、2、3),1是連接自渦輪增壓進氣口,和增壓之前的進氣相通;2是連接渦輪增壓后的高壓空氣管路,其內(nèi)部壓力和增壓壓力完全一致;3是連接至增壓調(diào)節(jié)器,該調(diào)節(jié)器為一個膜片盒,當(dāng)發(fā)動機控制單元通過G31監(jiān)測到增壓壓力過大,則將N75電磁閥通電,2和3被導(dǎo)通,高壓氣體通過3進入調(diào)節(jié)器,推動連接桿打開,于是發(fā)動機的一部分排氣通過蝸桿推開的旁邊通道直接進入三元催化器(如圖2所示),渦輪的轉(zhuǎn)速降低,從而達到降低增壓空氣的目的。

2 N75工作示意圖

再分析下系統(tǒng)的故障碼,增壓壓力控制沒有達到控制極限,筆者的個人理解是發(fā)動機控制單元檢測到渦輪增壓實際壓力和其系統(tǒng)設(shè)定曲線值存在偏差??赡茉虬ǎ?/font>

1.電子方面故障

1)增壓傳感器G31存在故障,提供給發(fā)動機控制單元一個不正確的信號(過大或過?。?/span>

2)增壓壓力調(diào)節(jié)電磁閥N75本身故障或者其連接線路故障。

3)發(fā)動機控制單元本身存在故障,得到G31正確的信號,但無法有效調(diào)節(jié)N75。

2.機械方面故障

1)N75電磁閥上的管路松脫、漏氣或彎折,導(dǎo)致相應(yīng)管路無法正常暢通。

2)渦輪增壓內(nèi)部機械故障,如渦輪或葉輪的軸松曠。

3)增壓壓力調(diào)節(jié)器膜片損壞,或其推桿變形,或蝸桿發(fā)卡等。

4)其他原因,如三元催化器堵塞,導(dǎo)致排氣不暢等。

故障排除:連接好VAS6150B,筆者親自試車,發(fā)現(xiàn)該車加油門遲鈍,動力明顯比正常車輛差(但客戶只是反映高速動力不夠)。當(dāng)發(fā)動機車速接近100km/h時候,排放燈好像提前預(yù)約好了一樣準(zhǔn)時點亮,讓人驚嘆軟件設(shè)計者的高明。讓副駕駛?cè)藛T觀察該時速加油門時115組渦輪增壓器的數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)不管筆者如何急加速,渦輪增壓數(shù)據(jù)流都無法超過120kPa,而在筆者的印象中正常渦輪增壓數(shù)據(jù)最高能達到160kPa,由此可以說明渦輪增壓壓力明顯偏低,符合故障碼指向。

由于VAS6150B讀取出來的數(shù)據(jù)是發(fā)動機控制單元通過G31測算出來的數(shù)據(jù),因此如果G31或者發(fā)動機控制單元兩者任一存在異常,那么VAS6150B顯示的數(shù)據(jù)也是不正確的。為了萬無一失,筆者接上渦輪增壓測試儀VAG1397A,原地靜止?fàn)顟B(tài)通過反復(fù)踩加速踏板來測試渦輪增壓實際壓力,發(fā)現(xiàn)VAG1397A顯示屏數(shù)據(jù)最大都沒超過120kPa,與VAS6150B讀取數(shù)據(jù)完全吻合,至此說明該車渦輪增壓壓力確實偏低,那么其他方面的原因可以不予考慮,故障原因可能就是渦輪增壓器本身上面了。

讓維修技師拆掉渦輪增壓器,同時和全新渦輪增壓器對比(如圖3所示),明顯可以看出兩者的蝸臂角度明顯存在區(qū)別,用手去推連接桿,發(fā)現(xiàn)故障車輛的蝸桿已經(jīng)無法推動,明顯卡死了,用游標(biāo)卡尺測量新舊兩個連接桿的長度,新的為12.23cm,而故障車的則為12.82cm,兩者相差接近6mm。查找維修手冊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù):該型號為04E 145 702G的渦輪增壓器,行程額定值為7.50mm±1mm,說明故障車輛的渦輪增壓器已經(jīng)卡死在高工況時的放氣泄壓階段,因此導(dǎo)致渦輪增壓壓力始終達不到額定要求而過低了。

3 新舊渦輪增壓比較

更換全新的渦輪增壓器之后,再次用VAG1397A測量渦輪增壓壓力(如圖4所示),在加速瞬間,數(shù)據(jù)能達到150kPa,該數(shù)據(jù)屬于正常狀態(tài)。接著再次路試,車輛加油迅速,動力非常充足。試車加速到100km/h、120km/h時,提速沒感覺到任何遲鈍,同時發(fā)動機排放燈再也不會點亮。回站后測試發(fā)動機系統(tǒng),顯示一切正常,至此故障徹底排除。

4 正常渦輪增壓壓力

故障總結(jié):首先該車為啥在100km/h時才會點亮排放燈,而在市區(qū)低速工況不會點亮呢?筆者的理解是廢氣渦輪增壓器的工作是完全依靠廢氣推動渦輪的高速轉(zhuǎn)動才得以增壓,當(dāng)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時,同樣廢氣流速較低,較低的廢氣流速不足以讓渦輪推動葉輪產(chǎn)生增壓作用,因此在市區(qū)低速工況下行駛時候,渦輪增壓器的作用小。而本文中渦輪增壓雖然出現(xiàn)故障,但是并沒影響排氣的暢通,在某種意義上說,反而會促進排氣更暢通,因此發(fā)動機控制單元當(dāng)然無法監(jiān)測出來。而一旦發(fā)動機高轉(zhuǎn)速行駛時,像圖4中的增壓壓力要達到150kPa,但由于渦輪增壓蝸桿發(fā)卡,其數(shù)據(jù)達不到規(guī)定值,發(fā)動機控制單元就很輕易監(jiān)測到增壓壓力和實際存在較大的偏差,就順理成章的報出增壓壓力沒達到控制極限了。