2015款奔驰S400发动机加速无力

◆文/河南 刘勤中

故障现象

一辆2015款奔驰S400(CODE 805),搭载M276.824型发动机，VIN/FIN码为: WDD2221651A＊＊＊＊＊＊，行驶了106 205km，该车发动机故障灯亮、加速无力，但重新启动发动机后又恢复正常。

故障诊断与排除

询问车主得知，该车在高速公路上行驶时有时会突然出现发动机故障灯亮、加速无力的故障现象，但重启发动机后可以恢复正常。试车时发现发动机可以正常启动，行驶过程中只要不深踩油门踏板，就无异常，但是只要深踩油门踏板，立刻就会出现失去动力、加速无力的故障现象，此时车辆只能维持近似于步行的速度，同时仪表上的发动机故障灯亮起。重新启动发动机后，又回到之前的状态，即：只要不深踩油门踏板就不会出现异常。

连接诊断仪,进行快速测试，发动机控制单元N3/10设置了存储状态的导致发动机故障灯亮的故障码：P008700-系统中的燃油压力过低。

此车装配M276.824型发动机，正常情况下，燃油供给系统可保障所有工况时所需的燃油压力,将足量的燃油从燃油箱供至6个汽缸的喷油器(Y76/1至 Y76/6)。燃油供给系统包括燃油低压回路和高压回路。

当燃油系统控制单元(N118)接收到"燃油泵打开"信号时,燃油泵(M3)打开。该信号从发动机控制单元(N3/10)通过传动系统控制器区域网络(CAN C1)，并作为控制器区域网络(CAN)信号和专线的接地信号进行双重传输(冗余设计)。燃油系统控制单元N118还接收来自发动机控制单元的控制器区域网络(CAN)的“规定燃油压力”信号。燃油系统控制单元N118通过来自燃油压力传感器(B4/7)的电压信号检测当前燃油压力,并通过传动系统控制器区域网络(CAN)将该信息发送至发动机控制单元。燃油系统控制单元N118评估当前燃油压力,将其与规定燃油压力进行比较,并通过脉冲宽度调制信号相应地促动燃油泵,从而使实际压力等于规定压力。根据燃油温度和发动机转速,燃油泵压力被调节在4.5～6.7bar(1bar=100kPa)之间。燃油泵将燃油从供油模块中抽出,然后通过燃油滤清器将其泵入燃油系统高压泵中(不带回流管的单管路系统)。当燃油压力大于7～9 bar时,燃油滤清器中的溢流阀打开。滤清器上游的燃油通过三通流走,并从左侧燃油箱室输送至供油模块(在右侧燃油箱室中),以防止燃油箱的一侧被排空。燃油滤清器供油管路中有一个止回阀,可防止燃油压力在燃油泵关闭后下降至4.5bar以下。图1所示为燃油低压回路的液压示意图。

图1 燃油低压回路液压示意图

来自燃油箱的燃油从低压燃油分配器流至燃油系统高压泵，高压油泵产生直接喷射所需最高200bar的压力(根据工况),并将其通过高压管路和油轨输送至喷油器。每个汽缸盖的三个喷油器由各相关油轨直接供给燃油，油轨起到调节和存储作用。燃油系统高压泵上配有油量控制阀(Y94),可根据设定燃油规定压力，调节输送至燃油高压泵的泵元件处的燃油量。燃油压力和温度传感器B4/25检测当前燃油高压(油轨压力)以及左侧油轨中燃油的温度，工作压力约为200bar。只有当车辆静止且换挡杆处于N或P挡时,压力才会降至150bar,以减少燃油系统高压泵的噪音。如果在发动机高温时车辆熄火,高压回路中的燃油压力可能升至250bar。一旦达到该阈值,燃油系统高压泵中的机械减压阀即会打开,随后压力降低。启动发动机时,压力迅速降至约200bar的标准工作压力。为实现对油轨压力的调节,发动机控制单元通过脉冲宽度调制(PWM)信号促动油量控制阀,直至油轨中达到设定燃油压力。两条油轨上有几条漏油管,如果喷油器与油轨之间的密封圈发生泄漏,则这几条管路可将燃油导入汽缸盖，防止燃油溢出,从而防止温度较高的发动机零件着火。图2为燃油系统工作原理图。

调节燃油高压回路期间,包括以下几种工况:

1.启动工况。油量控制阀通电并关闭,燃油系统高压泵达到最大供油量,且压力迅速增长，燃油泵压力约为4.5～6.7bar。

2.正常模式。油量控制阀通过占空比调节燃油高压，燃油泵压力根据燃油温度进行调节,介于3.0～5.5bar之间；燃油预供油压力根据发动机转速和燃油温度调节,介于4.5～6.7bar之间。

图2 燃油系统工作原理图

3.低压应急运行模式(未达到燃油高压)。油量控制阀断电并打开，燃油泵压力约为4.5～6.7bar,燃油通过打开的燃油控制阀流入油轨。延长喷油器的促动，输出功率降低(最大车速约70km/h)。

4.停止。油量控制阀断电并打开，燃油泵未被促动。

图3 故障码P008700的冻结数据

查看故障码P008700的冻结数据(图3)。根据冻结数据分析，故障频率计数器为40次，第1次和最近一次都是在高速上行驶，燃油导轨中的压力明显低于规定值，燃油低压偏低，但是在正常范围。

故障车燃油泵控制单元N118和传动系统控制单元N127无故障码。

根据燃油系统的工作原理、故障码及冻结数据分析，导致故障车燃油系统压力过低的可能原因有：

1.燃油泵M3故障；

2.高压油泵故障；

3.燃油导轨堵塞；

4.Y94流量调节阀故障；

5.B4/25燃油压力和温度传感器故障；

6.喷油嘴泄漏。

查看故障车怠速时燃油泵控制单元N118的实际值(图4)，(M3燃油泵)燃油压力在5～7bar之间，熄火后燃油压力保持正常。

查看故障车怠速时发动机控制单元N3/10的实际值(图5)，(高压调节)各数据均无异常。

连上诊断电脑对故障车进行路试，发现在负荷变化时流量调节阀的控制角度和油轨压力的标准值，都在相应地变化，实际值一直都保持在正常范围内。

猛踩油门踏板后，油轨压力瞬间降为6～7bar,而此时标准值为130～190bar,与燃油低压回路的压力相似，很显然油轨压力不正常。

图4 故障车怠速时燃油泵控制单元的实际值

图5 故障车怠速时发动机控制单元的实际值

图6 故障车型燃油导轨结构示意图

将车辆缓慢停到路边，在不熄灭发动机的前提下，拆下右侧(缸列1)油轨上通向左侧(缸列2)油轨(图6)的高压油管接头，结果发现油压明显压力不足，只有少量燃油流出，由此断定右侧油轨内部堵塞。因为B4/25燃油压力和温度传感器位于左侧(缸列2)油轨上，也就是在堵点的下游，所以它测量的油轨压力低，反映的是真实情况。

综合分析，该车的故障原因是因燃油轨堵塞，导致急加速时,燃油导轨压力骤降，从而使得车辆突然失去动力，进入低压应急运行模式。

多次尝试用化清剂和压缩空气清洗燃油导轨，但均无效，只好更换燃油导轨。另外，该车之前没有更换过燃油滤芯和燃油泵M3总成，考虑到这两个部件已经达到了150 000km(或5年)的更换周期，所以同时更换低压燃油泵总成。之后试车，未再出现任何异常。

维修小结

1.因为车主在非高速公路上行驶时很少急加速，更未将油门踏板踩到底(俗称“地板油”)，所以此故障平时未出现过，只在高速公路上行驶时，特别是超车时才会出现。

2.本案例中的故障属M276发动机的典型故障，最近笔者接连遇到3次，而且这3辆故障车的行驶里程都超过100 000km，说明燃油导轨堵塞是一个日积月累的过程。为此，建议及时提醒车主日常加油时应注意燃油品质，尽量避免在高速服务区或私营加油站加油。

3.拆下喷油嘴后发现从燃油导轨中流出少量机油状的液体，这属于正常现象。