文:王光宏
一汽-大众车系EOBD系统原理简介与故障案例分析(3)
文:王光宏
故障现象:一辆2012年产速腾轿车,出现发动机OBD灯常亮故障。
检查分析:维修人员使用故障诊断仪VAS5052A 检查发动机系统,有1个故障码08825—发动机进气系统中的空气泄漏,静态(图25)。
进入发动机系统读取怠速时数据块第2组的2、3区的喷油脉宽和进气压力数值,喷油脉宽为0.51 ms,与正常车辆相比较有一定偏差(图26),正常车辆的喷油脉宽为0.77 ms。检查第4组水温、进气温度数值均正常。读取发动机第3组3区节气门电位计数值为0.0%,不正常,比较相同车型正常车辆的该数值为2.0%左右(图27)。进入发动机系统读取怠速时数据块第32组:1、2区数值在正常范围内(图28)。
根据故障码和故障现象并结合数据流进行分析,重点检查发动机进气系统,为此更换了进气歧管管、节气门、炭罐电磁阀和进气管,并拆下喷油器检查密封垫,无异常。接下来,维修人员堵住制动真空助力泵上的真空管,然后读取发动机节气门开度数据,数值依然为0.00%,没有发生变化。
经过以上检修未能找到故障原因,维修工作一时陷入僵局,于是维修人员再次与用户进行沟通,进一步了解故障发生的条件。用户反映该车一个星期前在服务站进行了保养,于是维修人员查询维修记录,发现车辆在保养时进行了发动机进气系统的免拆清洗,而且清洗剂是从炭罐电磁阀进气管吸入的,于是维修人员重点检查炭罐电磁阀的进气管,结果发现其内部的两个单向阀损坏(图29)。
故障排除:更换炭罐电磁阀进气管,然后读取发动机数据块数值,均为正常值,故障排除。
回顾总结:由于炭罐电磁阀单向阀损坏,导致空气没有经过节气门体直接进入进气管,由于节气门在怠速时开度小,而发动机在长期高速运转时混合气过稀,发动机根据氧传感器信号在短期可以对喷油量进行调节,当长期超出可调节范围时,OBD灯点亮。
故障现象:一辆2012年款迈腾轿车, 用户反映车辆加速时异响,OBD灯点亮报警。
检查分析:维修人员接车后,首先用故障诊断仪VAS5052检查发动机控制单元,发现存储了1个故障码:00665—涡轮增压器/机械增压器增压不足。
根据故障码内容,分析涡轮增压系统可能存在漏气现象,于是检查增压空气系统各连接口及管路密封圈,均未发现异常。为了彻底检测涡轮增压系统的密封性,维修人员使用专用工具VAG1687(空气交换测试仪)进行检测:检测增压系统正常,无漏气现象。
将车辆举升并启动发动机急加油,用听诊器查听异响声音来自涡轮增压处,于是拆下涡轮增压器进行检查,拆下检查发现,旁通风门松旷,这是导致加速异响的原因,随后又检查发现旁通阀无法正常关闭,这是导致增压不足的原因。
故障排除:更换涡轮增压器,试车故障排除。
故障现象:一辆2012年款速腾轿车,仪表显示OBD灯长亮报警,行驶中加速无力。
检查分析:维修人员连接故障诊断仪VAS5052A检查发动机控制单元故障码,发现如图30所示的3个故障码。
第一次直接清除故障码,OBD灯熄灭,行驶几天后OBD灯再次长亮报警,故障码依旧。维修人员根据故障码内容分析:二次空气泵压力阀内部积炭太多,导致冷车起动压力阀无法开启,尾气排放超标,引起OBD灯长亮报警。于是维修人员拆下二次空气泵压力阀进行检查,发现其内部含有大量积炭和胶质(图31)。
故障排除:更换二次空气泵压力阀,故障排除。
故障现象:一辆2013年款新宝来1.4T轿车,用户反映发动机OBD故障灯点亮,发动机怠速运转时有“嚓、嚓”异响。
检查分析:连接故障诊断仪VAS5052读取故障码,在发动机控制单元中存储了1个故障码:00022—气缸列1凸轮轴位置传感器G40/发动机转速传感器G28分配不正确,偶发(图32)。
根据故障码分析,故障原因为发动机的配气相位不正确。该车型发动机凸轮轴与曲轴之间是由链条来传动,不可能发生链条错位使配气相位发生变化。另外此车有可变配气相位的功能,由发动机控制单元通过凸轮轴调整电磁阀N205控制工作,从而控制机油压力至相应油路来实现配气相位的调整功能。当调整进气配气相位时,通过将缸盖上的不同油道打开,将进气凸轮向推迟或提前方向调整,调整范围40°曲轴转角。结合此车型发动机的结构及工作原理制定如下维修方案:根据维修手册检查凸轮轴调整电磁阀N205和机油压力。
首先检查机油压力及机油压力开关,在此有必要详细介绍一下检测方法。
(1)检查发动机机油压力的条件:发动机油位正常,机油温度至少80℃。
(2)所用设备及工具:机油压力检测仪VAG1342、试灯VAG1527B和测量辅助工具套件VAG1954C。
(3)检测步骤如下。
①拆下机油压力开关,将其拧到检测仪VAG1342上。
②用VAG1342的测试头取代油压开关安装在发动机上,将VAG1342上的搭铁线与车身搭铁连接(图33)。
③将试灯VAG1527B用测量辅助工具套件VAG1954C中的辅助导线连接到蓄电池正极和机油压力开关之间。根据手册的要求,此时VAG1527B的发光二极管不允许点亮(点亮说明机油压力开关损坏)。
④起动发动机,提高转速,当检测仪压力读数达到120~160 kPa时,发光二极管必须点亮,否则,更换机油压力开关。
⑤继续提高发动机转速,当转速达到2 000 r/min,机油温度达到80 ℃时,机油压力应在270~450 kPa(实测符合标准)。
⑥转速更高时,机油压力不得超过700 kPa(实测最高机油压力为560 kPa,符合标准)。
维修人员按照以上步骤进行检测后,确认机油压力和机油压力开关均正常。接着检查凸轮轴调整电磁阀N205的电阻值为17.8 Ω,而正常值为8 Ω左右,由此说明凸轮轴调整电磁阀N205存在故障。
故障排除:更换凸轮轴调整电磁阀N205(图34),然后起动发动机怠速运转,用故障诊断仪再次检测,发现故障码00022变为偶发,异响消失,清除故障码后试车正常,故障彻底排除。
回顾总结:凸轮轴调整电磁阀N205工作不良,使发动机进气凸轮调整错误,发动机异响则是凸轮轴调整电磁阀N205本身卡滞,至使配气相位不能调节而引起的点火提前角较大,造成过早点火,即活塞未到上止点时混合气就点火爆发而发出的声音。而发动机控制单元通过检测到凸轮轴位置传感器G40与发动机转速传感器G28的信号存在相位差,就会生成故障码00022。
故障现象:一辆2013年款新速腾轿车,用户反映OBD灯点亮报警(图35)。
检查分析:维修人员连接故障诊断仪VAS5052A,检查发现在发动机系统有如下故障码(图36):00308—气缸列1传感器未检测到任何活动;00320—未检测到任何活动;00849—气缸列1点火促动功能失效。
维修人员根据故障码的提示,读取发动机数据流第15组,发现1缸存在失火故障。根据相关电路图(图37),检查1缸点火线圈供电搭铁均正常,用发光二极管检查点火线圈无点火触发信号,就此初步判断为发动机控制单元故障。于是更换发动机控制单元后试车,1缸工作恢复正常,但依然会报00308和00320的故障码。对于这2个故障码,怀疑为氧传感器故障所致。于是检查氧传感器线路,正常;更换氧传感器,试车后依然出现这2个故障码。仔细检查控制单元与氧传感器之间的线束和插接器,发现控制单元插接器内部有水迹,这应该就是导致报故障码00308和00320的原因所在。
故障排除:用热风枪将插头烘干,然后试车,故障码00308和00320不再出现,故障得以排除。
回顾总结:发动机控制单元损坏,导致1缸失火。氧传感器信号线接触不良使氧传感器偶尔不工作,导致发动机控制单元记录00308和00320故障码。此故障案例说明正确理解故障码的含义,对于快速准确地排除故障至关重要。
故障现象:一辆2015年款全新宝来轿车,用户反映OBD灯点亮报警。
检查分析:接车后,维修人员首先用故障诊断仪VAS6150B对车辆进行检测,发动机控制单元存储了如下故障码:00320—气缸列1传感器2未检测到任何活动,静态。根据故障提示内容,读取01-11-33(前氧传感器1)和01-11-37(后氧传感器2)2组数据,对比发现后氧传感器供电电压变化延迟,基本不变,而前氧传感器供电电压可正常变化,依据数据流可判断出故障原因与供电及线路断路无直接关系。
根据以上检查结果,维修人员分析造成此类故障的原因包括:氧传感器及其线束故障、燃油品质差造成氧传感器中毒、发动机控制单元及控制线路故障。
维修人员查阅相关资料及电路图,了解到前、后氧传感器的工作有效电压为0.08~0.86 V,最大工作电压不得大于0.9 V,最小不允许小于0.05 V。前氧传感数值怠速时应在-15%~15%变化,部分负荷时应在-10%~10%变化;后氧传感器数值应在15%~35%变化,氧传感器正常工作时调节变化次数不得低于8~10次。
维修人员对照维修资料,检查氧传感器控制电路(图38)。在测量后氧传感器插接器T4/4号端子到发动机控制单元T80/47端子之间线束时,发现发动机控制单元的插接器与控制单元T80/47端子接触不良(图39)。
故障排除:修复发动机控制单元插接器,完毕后读取数据流01-11-37组,观察后氧传感器电压变化正常,查阅故障码变为偶发,并且可以清除。再次读取多组数据流均正常,跟踪随访用户多次,确认故障彻底排除。
故障现象:一辆2012年款的 CC轿车,行驶中出现OBD灯报警和加速无力故障。
检查分析:维修人员连接VAS5052故障诊断仪对车辆进行检测。
在发动机控制单元中存储了1个故障码:08213—进气歧管风门位置/运行控制传感器不可靠信号,静态(图40)。根据故障码提示,初步判断故障是可变进气道翻板轴卡滞所引起的。
维修人员起动发动机并进行急加速,检测真空控制单元在大负荷时能否正常工作。经过测试,发现真空单元上的拉杆不能够大幅度来回移动,这可导致发动机在高速工况下进气道不能正常打开,使得进气量不足,导致燃烧不充分,由此引起OBD灯报警。于是手动检测真空拉杆,没发现有卡滞现象(图41)。由此怀疑真空膜盒真空度不够,于是又拔下真空膜盒上的真空管,急加速时检查真空管上有吸力。检测电磁阀阻值为31.3 Ω为正常值(图42),检查急加速时电磁阀供电正常。既然到真空膜盒上的真空度正常,那么问题应该在膜盒本身。
使用专用工具手动真空泵VAS6213检测真空膜盒真空度(图43),持续抽真空直到表针不动为止,但停止抽真空后,发现真空度逐渐下降,说明真空膜盒保不能保持真空度,由此确认故障点在膜盒本身。打开真空膜盒检查,发现里面的白色软膜边缘已经变形(图44)。
故障排除:重新安装真空膜盒的软膜,并调整其位置后故障排除。
王光宏,本刊签约作者,广州华胜豪车专修连锁集团技术总监,江西省汽车维修专家库会员,江西省汽车三包争议技术处理专家,国家高级技师、一汽-大众专家级技师。汽车维修行业从业20余年,通晓汽车理论,擅长车辆高新电控故障诊断技术及技术管理工作。