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运用数据流分析一汽-大众车系故障案例(1)

2018-02-05王光宏

汽车与驾驶维修(维修版) 2018年1期
关键词:控制阀节气门开度

文:王光宏

随着现代汽车技术的飞速发展,高新技术在汽车领域的广泛运用,对车辆故障诊断工作也提出了新的要求,用数据修车,用原理修车,是维修诊断思路中一个大的方向。根据经验换件诊断可能是判断故障最快的方法,但不是培养故障诊断思路的最佳方法。因此在维修诊断思路中,应学会运用故障诊断仪数据分析,提高分析故障的能力,最终达到快速排除故障目的。下面通过剖析一汽-大众车系相关典型故障案例,讲解分析数据流的一些方法,希望广大维修人员从中能得到一些启迪。

故障1

故障现象:一辆2012年款迈腾轿车,装备CGM缸内直喷发动机及DSG6挡变速器。用户反映车辆怠速不稳,耗油量增大,发动机故障灯点亮。

检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS6150检查发动机控制单元故障码如下:01089——油器排气系统通过量不正确(静态);08583——气缸列1,燃油测量系统怠速转速时系统过稀(静态)。

根据故障码提示,初步确定故障原因为燃油器通风系统泄漏造成混合气过稀。进一步观察数据流,与正常车在怠速状态下对比如下:此车怠速无负荷状态下空气流量为2.3 mg/s,而正常车辆数据为2.9 mg/s左右。由此说明有额外空气不经过G70空气流量计进入发动机进气系统,导致怠速状态混合气过稀故障。

由于涡轮增压发动机在怠速情况下增压器不工作,同时进气歧管也处于真空状态,初步判断为节气门至气缸此区域部件存在泄漏故障。试着逐个断开真空管路并观察G70空气流量计数据变化,当断开燃油器通风系统管路并堵住时,G70数据迅速恢复正常,顺藤摸瓜进一步检查,找到故障点为炭罐电磁阀关闭不严,断电后电磁阀还处于通路状态(图1)。至此故障原因查明:活性炭罐电磁阀常开导致怠速时混合气过稀引发EOBD报警。

图1 炭罐电磁阀工作原理

故障排除:更换活性炭罐电磁阀,故障排除。

回顾总结:通过故障码内容可以判断非线路故障,依据空气流量数据流读数与正常值相比较,故障点完全可以锁定为炭罐电磁阀或汽油器通风管路泄漏导致。

该故障判断逻辑清晰,检查操作步骤合理。首先根据故障码提示,排除电磁阀控制电路故障的可能性。如果炭罐电磁阀N80出现短路或断路,那么系统内均会有故障码提示,而现在车辆为空气流量读数不正确,由此说明存在漏气故障。监控原理为,根据出厂时标定好的电磁阀开度对应的气体通过量,由氧传感器进行监控,当故障出现时均无法调节达到出厂时标准,经过一定次数的循环积累,控制单元便贮存流量不正确的故障码。

故障2

故障现象:一辆2013年产高尔夫A6轿车,装备CFB缸内直喷发动机及DSG7挡变速器。用户反映车辆怠速不稳,发动机电子稳定系统EPC与发动机故障灯偶发性报警。

检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS6150检查发动机控制单元故障码如下:节气门/踏板位置传感器1/2,G79和G185不可信信号,偶发(图2)。读取发动机数据流检查到节气门信号第62组第3区数据缺失,不正常(图3)。

图2 发动机控制单元存储的故障码

图3 第62组第3区数据缺失

阅读电路图分析故障(图4),判断故障点为加速踏板到发动机控制单元之间电路故障。于是对线束进行检查,断开加速踏板插接器,用万用表测量加速踏板到发动机控制单元之间的线束,发现加速踏板插接器T6h/3端子到J623插接器的T94/78端子之间不导通。用手拉扯插接器,T6h/3端子从线束插接器中脱落(图5)。据此判断加速踏板线束插接器中的端子接触不良,发动机控制单元无法接收加速踏板信号,导致故障灯偶发点亮故障。

图4 相关电路图

图5 脱落的端子

故障排除:将线束焊接修复,故障排除。

回顾总结:加速踏板的设计原理可以理解为一个滑动变阻器,滑动变阻器滑动会导致控制单元内部监测点电压变化。发动机控制单元通过监测点电压变化来识别加速踏板的位置,发动机采用冗余设计,有2个加速踏板位置传感器,即使一个出现了故障,另一个仍可以使用,但系统会存储故障记录。

深入掌握原理,并有效运用于实际维修,学会使用测量值等各种排除故障的方法,综合分析,才能取到事半功倍效果。

故障3

故障现象:一辆2015年产全新捷达轿车,装备CPD发动机。用户反映车辆怠速不稳故障。

检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS6150检查发动机控制单元故障码如下(图6):05445—节气门控制功能失效(偶发);08454——节气门控制单元J338由于系统故障功率受限(偶发)。

根据故障码内容初步判断为节气门故障,于是用故障诊断仪读取发动机第62组测量值(图7)。由此数据流之间比例关系可确定节气门及其线束没问题,因此判断为进气不均匀导致混合气过稀、过浓故障,从而出现怠速忽高忽低。随后,读取发动机数据流第3组第3区数据为6.3%(图8),由此说明节气门开度数值过大。

图6 存储的故障码

图7 发动机第62组测量值

故障排除:清洗配匹节气门,试车跟踪故障排除。

回顾总结:发动机控制单元根据进气量来计算喷油量的,如果节气门脏污严重,可导致进气不足,同时车辆出现怠速不稳定故障。通过此案例分析,对于发动机抖动故障的判断可运用数据流和故障码内容来分析原因,缩小检查范围,提高诊断效率。

图8 发动机数据流第3组第3区测量值

故障4

故障排除:一辆2015年款高尔夫A7轿车,装备CSTA发动机。用户反映车辆怠速不稳,发动机故障灯长亮。

检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS6150A检查发动机控制单元内有“0505C——进气温度传感器-G42过大信号(静态)”故障码,且故障记忆无法清除(图9)。

根据故障码内容分析原因如下。

①进气温度传感器故障。

②进气温度传感器线路对正极短路故障。

③发动机控制单元故障。

查阅电路图(图10)并测量进气温度传感器G42线路测量结果如下:T4ah/1电压为0 V,对搭铁电阻为0.60 Ω;T4ah/2电压为5.00 V;T4ah/3电压为5.00 V;T4ah/4电压为1.32 V。

对比正常车辆怠速时T4ah/2上的电压约为2.50 V,且随进气温度升高电压值逐渐变大,但故障车的T4ah/2上的电压一直为5.00 V恒定不变。测量进气压力及温度传感器1号端子和2号端子之间的电阻为无穷大,说明进气温度传感器G42内部NTC电阻断路。

通过数据块读取发动机控制单元内节气门前端进气温度值为-40.50℃,说明进气温度传感器已失效,控制单元用固定替代值进行修正(图11)。

根据以上检查,维修人员判断故障原因为,因进气温度传感器G42内部断路,发动机控制单元监控到一个5.00 V电压,此值超出信号范围,因此系统点亮故障灯。

故障排除:更换进气温度传感器,故障排除。

回顾总结:通过分析此故障案例,温度传感器的工作原理如图12所示。温度传感器是NTC电阻,在温度升高时电阻减小,因此监测点电压相应减小。

本案例传感器内部断路,控制单元内部监测点在无负载状态下测量到5.00 V基准电压,此时系统自动判定温度为-40.50℃,并产生传感器信号过大故障码,同时发动机OBD灯点亮。在掌握负温度系数传感器的工作原理后,结合监测点电压测量与数据流读取可以有效地判断故障点,在测量电压时应注意使用VAS1594辅助测量线。

图9 进气温度传感器故障码

图10 进气温度传感器相关电路图

图11 故障车与正常车节气门前端进气温度测量值对比

故障5

故障排除:一辆2010年款迈腾轿车,装备CFBA 1.4T发动机。用户反映车辆怠速不稳,发动机故障灯长亮。

检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS5052A查询故障存储器,故障码如下:00825—进气系统中的少量气流(偶发)”。

读取数据流,检查车辆怠速时节气门开度测量值为0.0%(图13),标准值应该在2%~5%,加速时节气门开度值显示正常。

根据以上检查,分析故障原因如下。

①节气门故障。

②进气系统漏气。

③通风管漏气或控制阀损坏。

与用户沟通了解到,出现此故障现象前,对进气燃油系统做过清洗,所以怀疑故障可能是由于本次清洗导致节气门翻板卡滞或内部故障。于是,检查节气门翻板及密封性能,均正常。最后对节气门进行更换,故障依旧。

接下来,对进气歧管进行检查,也未发现裂缝或密封不严等漏气故障。对进气歧管总成进行更换,检查节气门开度仍然为0%,因此排除进气歧管部件漏气故障。

对发动机通风系统进行检查,检查曲轴器通风管、AKF通风管(活性炭罐系统)、真空助力管无断裂松脱故障,检查曲轴通风管控制阀(图14),曲轴通风管和安装在正时罩盖内的油气分离机构连在一起,通风管内集成控制阀。

控制阀分别控制流向进气歧管、涡轮增压的气流,大负荷时气流流向涡轮增压器,小负荷时流向进气歧管(图15)。

图12 温度传感器工作原理

图13 怠速时节气门开度测量值

图14 曲轴通风管控制阀

图15 曲轴通风管控制阀工作原理

当控制阀出现故障时,曲轴器通风管内大部分气流进入进气歧管,节气门开度则会变小甚至为0%,此时可引起发动机故障灯点亮。于是更换新的曲轴通风管,读取发动机节气门开度数据,由原来的0%变化到0.8%,节气门开度比正常值还是偏小,说明此处存在故障,但故障未能完全排除,需进行进一步检测。

最后检查AKF通风管控制阀,AKF通风管一端连接进气歧管,另一端紧挨着曲轴器通风管控制阀。小负荷时AKF通风管气流进入进气歧管,大负荷时气流进入与曲轴器通风管控制阀相连的涡轮增压器。而小负荷时气流应从AKF通风管进入进气歧管,但由于该车AKF通风管控制阀损坏,导致通往曲轴器通风管控制阀的气流从进气歧管吸进(图16)。由于额外气体的进入导致节气门开度变小,发动机故障灯点亮。

图16 AKF通风管气流走向示意图

故障排除:更换新的曲轴器通风管控制阀与AKF通风管控制阀,故障排除。

回顾总结:曲轴器通风管控制阀与AKF通风管控制阀损坏,造成大量气流进入进气歧管,由于额外气体进入导致节气门开度自动调整到零,致使行驶中发动机故障灯长亮。维修此类故障,首先应有清晰思路,理论结合实践,了解发动机的曲轴器通风系统、燃油器通风系统的控制原理,输入输出信号原理,将上述知识点结合起来,综合分析,以快速准确排除故障。

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