2007 款奥迪A6L 车发动机怠速抖动、加速无力

余姚东江名车专修厂 吴超峰

故障现象一辆2007款奥迪A6L车，搭载BDW发动机，累计行驶里程约为26.7万km。车主反映，该车发动机怠速抖动、加速无力，且发动机故障灯异常点亮。

故障诊断用故障检测仪检测，发动机控制单元中存储有4个故障代码（图1），其中故障代码P0341的含义为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号不可信，故障代码P0301、P0302和P0303的含义为检测到气缸1、气缸2及气缸3存在失火。清除故障代码后试车，只要起动发动机，上述故障代码再现。读取发动机失火数据，发现发动机怠速时气缸1、气缸2及气缸3的失火计数在不停地增加，由此可知气缸列1均工作不良。结合故障代码的提示进行分析，怀疑故障是由气缸列1进气凸轮轴位置信号错误引起的。

BDW发动机为V6发动机，采用进气凸轮轴相位可变技术。如图2所示，进气凸轮轴相位可变系统主要由相位调节器、机油控制阀（Oil Control Valve，简称OCV）、进气凸轮轴位置传感器及发动机控制单元等部件组成。发动机控制单元根据发动机转速、发动机负荷、冷却液温度、曲轴位置及凸轮轴位置等信息计算进气凸轮轴相位，然后控制机油控制阀工作，打开通往相位调节器延迟腔和提前腔的油道，从而使进气凸轮轴相位在机油压力的作用下发生变化。

图2 进气凸轮轴相位可变系统结构

图3 故障车发动机怠速时发动机数据流93组数据（截屏）

图4 pico示波器探针的连接

读取发动机数据流93组数据（图3），发现发动机怠速时气缸列1进气凸轮轴位置为-31.86°曲轴转角，气缸列2进气凸轮轴位置为3.00°曲轴转角。正常情况下，这2个数据应保持一致，且范围为±3.00°曲轴转角。由此可知，气缸列1进气凸轮轴位置信号确实异常，推断可能的故障原因有：配气正时错误；凸轮轴信号盘位置偏移；进气凸轮轴相位可变系统故障，如相位调节器损坏、机油控制阀卡滞等。

连接pico示波器（图4），用4个通道同时测量气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形。发动机怠速时测得的信号波形如图5所示，其中红色波形为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号，绿色波形为气缸列1进气凸轮轴机油控制阀信号，蓝色波形为气缸列2进气凸轮轴位置传感器信号，黄色波形为气缸列2进气凸轮轴机油控制阀信号，可以看出气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴机油控制阀信号一致，但进气凸轮轴位置传感器信号不一致，相差了约38°曲轴转角；波形左移表示凸轮轴相位提前，说明气缸列1进气凸轮轴相位比气缸列2进气凸轮轴相位提前了约38°曲轴转角。正常情况下，发动机怠速时为了减小气门重叠角，进气凸轮轴相位应处于最大延迟位置，由此推断气缸列1机油控制阀卡在了提前位置，当发动机运转时，机油进入气缸列1相位调节器的提前腔，以致气缸列1凸轮轴相位提前。

图5 故障车发动机怠速时进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形（截屏）

图6 机油控制阀电路

图7 气缸列1机油控制阀阀芯被异物卡滞

由图6可知，机油控制阀的控制方式为负触发，即发动机控制单元以占空比的形式为机油控制阀提供搭铁信号。发动机怠速时，人为短时间地为气缸列1机油控制阀提供搭铁信号，发现气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号无变化，由此排除气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号盘偏转和配气正时错误的可能，说明气缸列1机油控制阀卡滞。

拆检气缸列1机油控制阀，发现阀芯被异物卡滞（图7）。取出异物，发现异物为密封胶，推断该车之前在维修发动机时密封胶掉入了机油道中。

故障排除取出气缸列1机油控制阀阀芯中的异物，清洗机油控制阀和机油道后装复试车，发动机怠速运转平稳、加速正常。再次测量进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形（图8），气缸列1和气缸列2的波形保持一致。再次读取发动机数据流93组数据（图9），发动机怠速时气缸1和气缸2的进气凸轮轴位置均为2.62°曲轴转角，恢复正常。

故障总结怠速时，发动机控制单元不对进气凸轮轴相位进行调节，进气凸轮轴相位本应处于最大延迟位置，但由于气缸列1的机油控制阀卡在了提前位置，从而使气缸列1的进气凸轮轴相位实际处于提前位置，此时发动机控制单元认为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号不可信，存储故障代码P0341；而怠速时气缸列1的进气凸轮轴相位过于提前，增大了气门重叠角，使混合气中的废气量过大，从而影响气缸燃烧，发生失火。另外，对于V6发动机，可以对比故障列气缸和正常列气缸的数据和波形来快速诊断故障。

图9 正常车发动机怠速时发动机数据流93组数据（截屏）

图8 正常车发动机怠速时进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形（截屏）