2011年奥迪Q7 TDI柴油版发动机无法启动

◆文/辽宁 张利

故障现象

一辆2011年奥迪Q7，配备TDI-3.0T柴油发动机，无事故史，行驶里程约280 000km。据车主反映：该车在加油站加完油后行驶约3km左右，等红灯时发动机自行熄火，再也无法启动。当时蓄电池电量充足、启动机运转正常，发动机偶尔有着火迹象，但始终无法启动。

故障诊断与排除

该车之前在其他修理厂进行维修，但未能排除故障，只好用拖车拖至我厂进一步维修。该车拖到我厂时，很多零件没有装复，加之频繁启动，蓄电池已经彻底亏电，无法进一步检修。先用充电机给蓄电池充电，并将外围附件(如排气管等)逐步装复后，连接VAS PC对发动机进行检测，在发动机系统内存储有两个故障码：P199E00和P011800(图1)

图1 故障车发动机系统内储存的故障码

单从故障码及其含义来看，对故障分析的参考价值不大。经检查，水温传感器插头锁销损坏，修复后重新进行检测，故障码P011800消失；另外，汽缸盖节温器线圈存在断路，更换后重新检测，故障码P199E00消失。至此，发动机系统内已经无故障码存储，但依旧无法启动。

通过与车主沟通得知：该车之前已被多人诊断过，且都建议更换高压泵，有的甚至建议更换全套系统，导致车主犹豫不决，加之全套系统的费用大约需要5万元，而车主希望以最小的代价将车修好。

该车发动机采用博世最新的燃油共轨喷射系统CP4.2-TDI，系统结构如图2所示。

图2 故障车燃油共轨喷射系统结构

蓄电池充满电后，尝试启动发动机，发动机头一次、两次可以正常转动，且转速正常。多次启动操作后，在启动操作过程中发动机出现较明显的转动卡顿现象，但并没有完全卡住，同时车内灯光亮度出现变化。

众所周知，柴油发动机采用的是“压燃”，正常工作的核心三要素是：缸压、燃油和进气。本着由简入繁的原则，笔者首先拆卸节气门的进气管路，发现进气系统积碳严重，几乎完全堵死(图3)。由于结构的限制，只好拆下整个进气道，对其进行超声波清洗。彻底清除积碳并更换密封垫后装复，进入油路诊断维修环节。

图3 故障车进气系统积碳严重

读取燃油数据块，选择高压系统实际值和标准值，启动发动机，发现燃油系统压力只有约30bar(1bar=105Pa)，正常情况下燃油系统压力应该在200bar左右。很显然，燃油系统压力不够，但由于系统可以建立约30bar的压力，初步判断高、低压燃油泵的问题不大。断开低压燃油泵熔丝对燃油系统进行泄压，随后拆下燃油滤清器、高压油轨及管路，并仔细检查，未发现有因拉伤而掉下的金属粉末。将除喷油嘴(喷油嘴留在车上待查)外的燃油系统零件拆解并清洁后进行缸压检测，故障车燃油系统分解图如图4所示。

图4 故障车燃油系统分解图

用清洗剂及压缩空气清洁预热塞孔后拆下预热塞，需特别说明的是：预热塞电气插头非常紧，建议借助气门油封钳子左右转动后拔出。检测预热塞电阻，接近1Ω，正常；转动点火钥匙瞬间，能检查到12V电压(持续2s左右)，正常。需要特别提示的是：该车型上的预热塞为陶瓷体结构，不可长时间输入12V电进行测试，否则可能会炸裂。

连接汽缸压力表组件进行汽缸压力检测(图5)，检测结果见表1所示。

图5 检测故障车汽缸压力

表1 故障车汽缸压力检测结果

很显然，第1、4、6缸的汽缸压力均出现了异常，发动机当然无法启动。另外，在检测过程中还发现一个有趣的现象：在对第1缸进行压力检测时，喷油嘴本身的供油侧居然出现了泄气声，且喷油嘴上的防尘盖掉落下来，笔者还注意到启动机运转的间歇卡顿现象也消失了。这使得故障检测有了重大突破：喷油嘴直通泄漏导致出现液阻。拆下第1缸喷油嘴向其顶部注入少量柴油，并输入压缩空气，喷油嘴出现了明显的直通漏油现象(图6)。

图6 喷油嘴直通漏油

在检测过程中，未发现第4和第6缸有泄气声，还得继续查找这两个汽缸压力偏低的真正原因。分析该车喷油嘴密封结构发现：喷油嘴上安装有红铜密封垫，用来隔绝燃烧室同外界的泄漏。该车喷油嘴密封结构如图7所示。拆开第1、第4和第6缸喷油嘴发现，第4和第6缸喷油嘴上的密封垫均变形损坏，而第1缸喷油嘴的密封垫则彻底不见了。为了以防万一，笔者拆下了所有喷油嘴，并更换了所有密封垫。需要注意的是：安装时，密封垫带锥形面必须朝下(即朝向发动机)。

另外，笔者还为故障车更换了燃油滤清器。装复所有附件后，连接诊断仪进入自诊断程序，选择“元件测试激活”对燃油泵进行运转测试，能听到燃油泵运转时蜂鸣声。大约2min后结束测试，对发动机进行启动操作，顺利启动。再次读取该车的燃油压力数据如图8所示，经过路试及数次油门全开，车辆均运行正常，且燃油管路无渗漏，该车故障被彻底排除。

图7 故障车喷油嘴密封结构示意图

图8 故障排除后发动机燃油压力检测数据

维修小结

通过本案例，笔者认为有必要与同行一起分享下述4点：

1.在汽车维修界，许多人会认为如果涡轮增压直接喷射(TDI)柴油发动机无法启动，就必须更换全套燃油喷射系统，而很少有人会进行详细的诊断和分析。本案例用事实证明，这一做法值得商榷。

2.涡轮增压直接喷射(TDI)柴油发动机的汽缸压力最大约为30bar，而喷油嘴的油压供给端的压力则高达300bar。显然，喷油嘴一旦出现类似于本案例中的“直通”故障，燃油高压端压力将无法建立，且在活塞运行过程中形成液阻。

3.第1缸喷油嘴密封铜垫为什么不见了？笔者只有根据本车的实际情况进行推测：铜垫破损后，此时车已经出现故障，只是比较轻微，而车主也反映该车之前确实出现过抖动情况；破损的铜垫在高温高压气体的冲击下，逐渐消融碎掉，由于排气管侧带有泄气孔，碎渣通过泄气孔排出。这也是第1缸喷油嘴中部橡胶密封圈也同时消失的原因。

4.世界气象组织研究决定，今后气压单位既可用“hPa”(百帕)，也可用“mbar”(毫巴)，两者暂时并用，最后将逐步统一使用“hPa”，即100Pa，正好等于1mbar。在本案例中，数据块内的压力单位均为“hPa”，我们可以理解为0.001bar。