◆文/中鑫之宝 任贺新
一辆2010款奥迪A6L(C 6),发动机型号为CCE 2.8FSI,行驶了240 000km。据车主反映,该车起步时有耸车的现象,而且有时发动机还会熄火。
接车后验证故障,发动机怠速工作正常,原地加油也正常,挂D挡起步,加油门时车辆会出现一次剧烈耸车,此时发动机转速会降低到300 r/m in,然后猛地升高到1000 r/m in,之后车辆行驶基本正常,即使车速100km/h以上也没有行驶无力感觉。但是,如果在行驶中松开油门,随即再踩油门,就会伴随耸车,现象和起步时类似,但没有起步时耸车剧烈。这种耸车现象,几乎每次起步或行驶中松油门、加油门时都会出现,耸车并不在换挡点出现,且D挡,S挡以及M挡都有耸车现象,但倒车时不会出现故障现象。经反复验证,起步时如果以某种合适力度轻踩油门,车辆会毫无征兆突然熄火,熄火前没有耸车现象。
使用诊断仪检测,发动机控制器存储“5缸喷油量偏差”故障码,其他控制器没有存储故障码。发动机和变速器都会引发耸车,由于该车起步轻踩油门会熄火,且熄火前没有任何征兆。变速器故障是先耸车,然后由耸车导致发动机熄火,综合分析更像是发动机故障,但该车只有前进挡存在故障,倒挡正常,又似乎与变速器有关联。
于是决定先读取动态数据流分析故障原因。首先分析变速器数据流,该车装备奥迪CVT无级变速器,能引发耸车的主要原因有输入轴内离合器打滑、阀体故障以及液压缸链条打滑,观察数据流第006组(表1)、007组(表2)、012组(表3)、018组(表4)以及065组(表5)。
表1所示006组的数据很重要,它可以让维修人员清楚地看到该变速器3个电磁阀的实际工作情况。特别是判定车辆不能行驶故障时,电脑是否执行了安全切断功能(通过驱动N 88电磁阀实施的)。
表2所示第四区的SY为同步模式,表示变速器输入轴上的前进挡/倒挡离合器已关闭且不再滑动;AS为异步模式,表示变速器输入轴上的前进挡/倒挡离合器已打开或变速器在起动切断阶段。传动比的监控,关键是离合器状态的识别(是否存在打滑情况),也是判定起步加速时离合器状态的好坏。
表3所示为012组数据流,是判断离合器是否存在机械故障最有效的方法,通过计算第一项和第二项电流值的差值即可判断离合器的好与坏,差值是负值或小于65m A说明离合器达到修理或更换的条件。
表1 006组数据流
表2 007组数据流
表3 012组数据流
表4 018组数据流
表5 065组数据流
表4所示为018组数据流,是在实际维修诊断中使用频率最高的一组数据,判断离合器电控、液压及管路故障最有效的手段。
表5所示为065组数据流,根据该组数据流可验证安全阀的状态,也可判定液压阀体状态。
试车过程中反复观察变速器数据流变化,012组离合器状态正常,且离合器处于SY同步模式时,仍有耸车现象,可排除离合器的问题。耸车时安全阀电流不变,且065组安全阀释放次数为0,说明阀体也没有太大问题。暂时排除变速器的问题。
继续观察发动机数据流,首先耸车时发动机伴随不定缸失火,而不是特定某汽缸失火,这种不定缸失火很可能是由发动机转速波动太大造成的。分析这种耸车或熄火故障,一定是由发动机燃烧不良造成的,造成不定缸失火可能的原因有:
1.进气系统故障,例如节气门卡滞或进气信号漂移等;
2.燃油系统故障,包括低压油泵性能不良,汽滤堵塞,高压泵及其调节阀故障,喷油嘴工作不良等;
3.机械部件故障,例如正时不对,缸压不足等;
4.某些传感器检测信号不准确,例如发动机转速传感器信号,水温传感器信号等;
5.电控系统故障,例如发动机控制器供电或搭铁不良,发动机线束短路或断路等;
6.其他原因。
造成发动机故障原因较多,涉及面很广,维修人员讨论后,决定遵循从外围到中心,从简单到复杂的原则一一排除,先从外围传感器开始,先后拔下进气压力传感器,前氧传感器,水温传感器等试车,故障不变。由于该故障很像节气门卡滞造成,打开钥匙,缓慢踩下/松开油门踏板,同时观察节气门开度数据,数据呈线性变化,正常。无奈,决定在耸车时读取以上关键点数据流,观察是否某些数据异常变化,数据流含义见表6。
由于耸车时发动机转速波动很大,部分数据流也会急剧变化,很难判定是发动机转速影响了数据,还是数据不正常影响了发动机转速。经反复试车验证,发现燃油高压数据异常,具体表现为耸车时燃油高压数据会突变到10ba r以下,甚至变为0,然后迅速恢复到正常高压数据(35~120ba r之间)。该车是缸内直喷发动机,采用了高压共轨技术,为缓冲燃油压力波动,油轨体积很大,且高压泵一直在输送燃油,行驶中燃油压力怎么会降到0呢?怀疑可能是油轨压力不正常导致的耸车故障,但奇怪的是,并不是每次耸车时油轨压力都突降,甚至有时起步熄火,高压数据也一直维持在正常值附近。不管怎样,这是一个突破口,在没有思路情况下,决定先从检查油压开始。
表6 与耸车相关的关键点数据流含义
低压油路即使供油不畅,也不至于导致油轨的燃油压力立刻降到0,甚至起步熄火,那么故障点很可能在高压油路上。高压油路主要包括高压油泵、喷油嘴、油轨以及高压压力传感器,其中嫌疑最大的是喷油嘴,理由是发动机控制器报喷油量偏差故障,且喷油嘴是直接影响燃烧过程的部件,最可能导致熄火故障。于是更换6个喷油嘴,试车故障依然存在。再次讨论后大家认为油压传感器嫌疑不可排除,可以拔下传感器试车,低压传感器就在高压油泵上,无需拆件。先断开低压传感器,此时高压油路处于应急状态,油轨压力一直维持在110ba r最高压力,试车故障依旧,油压还会突降。拆下进气道,拔下高压传感器,此时由于高压信号缺失,高压油泵停止工作,油轨压力和低压压力一致,均为6.7bar,低压油泵以全负荷工作。发动机启动后怠速不稳,踩油门可以正常工作,上路试车车辆提速平稳,油压一直维持在6.7ba r左右,熄火和耸车故障消失。
看来该车故障与高压油泵或高压传感器有关。油轨体积较大,燃油泄压和充注都需要反应时间,不可能瞬间变化,怀疑高压传感器信号漂移。尝试调换高压传感器后试车,故障依旧,高压数据还是会突降,难道是高压泵坏了?这款车高压油轨不带泄压阀,而是集成在了高压泵内部。是高压泵内的泄压阀偶尔卡滞吗?带着疑问又更换了高压油泵,上路试车故障依旧。至此我们仍然认为高压压力突降不正常,可是高压系统部件已全部换为新件,难道是低压供油不畅导致的?
从读取的数据流来看,低压数据正常,即使耸车或熄火时低压压力也几乎没有波动,我们担心低压传感器数据不准确,商议后决定用油压表测量低压压力,连接好油压表并固定在挡风玻璃上,试车时观察压力数值,结果耸车甚至熄火时,表压至少有5.5ba r,而且和低压数据流变化一致,这说明低压油路也没有问题。
检查至此,已经调换了好几个部件,故障却未排除。这时怀疑是油路以外的原因造成高压数据不正常,应该扩大检查范围,不能再局限在油路上了,毕竟油路系统基本都换完了。越是在这种时候,越要冷静分析问题,其实故障关键点就两个:
1.为何前进挡耸车,倒挡时不耸?前进挡也好,倒车挡也罢,发动机一直在参与工作,这难道是变速器的故障吗?
2.行驶中高压油轨压力会突降为0,这绝对是不正常的。然而多次验证高压数据流确实是这样的,油轨体积很大,倘若喷油嘴卡滞造成燃油泄漏,就会有淹缸迹象,倘若高压泵泄压阀卡滞,至多泄漏到只有低压压力,况且油轨体积大,不会瞬间从0上升至35ba r以上。同时更换油轨压力传感器时留意到,高压油轨泄压后,需要多次打火才能启动发动机,说明油轨充注燃油需要时间。那么这种突降,只可能是信号的漂移,可能的故障原因有:传感器故障、线路故障、发动机电脑故障以及电气信号干扰等。
再次排查了变速器数据流,也请教了专业维修变速器的技师,最终确认变速器是正常的。于是开始测量高压传感器信号,并查阅相关电路图(图1)。
图1 高压传感器信号电路
图2 位于左侧缸盖后方的T 14C插头
根据图1所示电路图可知,从T14C插头处测量最方便,这样无需拆进气道。T14C插头(图2中的插头3)位于左侧缸盖后,拔下插头后根据电路图找到信号线针脚,从插头背面引出一根线至副驾驶,连接好示波器开始试车,然而这次故障却消失了。经多次反复试车,车辆加速有力,高压数据值也不再突降。继续观察示波器,试图发现一些蛛丝马迹,我们观察到信号电压正常约为1.6V,信号电压和压力成正比,随着加油门,信号电压会上升到2V左右。
看到这个信号,笔者有一个大胆的猜想:如果信号电压为0,压力数据会不会变为0?这就相当于信号线对地短路。于是尝试模拟故障进行验证,在起步时,人为将信号线搭铁,果然出现了耸车,数据流也显示油轨压力瞬间归零,搭铁时间稍长就会熄火,与故障现象一模一样。至于跨接线后故障不再出现的原因,应该是拔插头时动了线束,线束磨破处暂时接触不到车身所致。
至此故障原因已找到,但要彻底排除故障,还必须找到线束破损的故障点。再次分析电路图,高压传感器线路和喷油嘴线束一起,经过T14C插头后汇入发动机主线束,并连接到发动机控制器。因此,可能搭铁的位置有:T14C插头附近、T14C插头前小线束以及发动机电脑插头处,主线束则不太可能。拆开发动机电脑盒,发现电脑上防盗螺栓完好,说明电脑从未拆开过。电脑盒内也非常干燥,说明此处有故障可能性很小。再次拆下进气道,发现高压传感器的3根线布局特殊:供电线是单独的,搭铁线和信号线为双绞线。那么这双绞线短路的可能性就比较大,破开喷油嘴线束未发现故障。逐步拆检线束直到T14C插头附近,这里的线束位于排气管上方,线束套有隔热绝缘的材料,仔细检查发现线束套上有一烧蚀熔化的小孔,破开此处线束,看到高压传感器信号线和搭铁线烧融在一起。处理损伤线束后试车,故障被彻底排除。
维修小结
通过本次检测,笔者自认为在以下几个方面还存在诸多问题:
1.挂D挡时,变速器受力张紧,发动机和变速器朝一个方向产生轻微位移,信号线和搭铁线容易接触,故障出现。挂R挡时,变速器和发动机向相反方向位移,信号线不容易和搭铁线接触,因此故障不会出现。
2.起步熄火时高压数据流不变,可能是诊断仪读取数据有些滞后。
3.此故障走弯路还是因为对发动机电气部件原理理解不够透彻,其实换喷油嘴和高压泵有些盲目,仔细观察油轨结构就能发现,高压压力不可能瞬间变化,发生瞬间变化只能是信号检测不准确。
4.遇到怪异故障时,一定要仔细分析原理,而不是盲目倒件,倒件非常占用时间且会影响判断思路,没有把握时应分析讨论故障原因,一定不要盲目换件。