沧州/赵鼎明
奔驰故障两例
沧州/赵鼎明
案例1:2009年奔驰S300发动机凉车高怠速后抖动
车型:2 2 1.1 5 4底盘,配置272.946发动机。
行驶里程:310000km。
故障现象:用户反映凉车启动后发动机抖动,并且故障灯点亮。维修人员检查发现故障确如用户所述,凉车高怠速时发动机工作正常,高怠速结束后怠速抖动,有缺缸的现象,抖动时间不长,发动机就会工作正常,行驶时没有异常。
故障诊断:维修人员使用奔驰专用诊断仪进行快速检测,测得如下故障码:①0629 点火缺火(P0300),当前的;②0645汽缸6点火缺火:尾气催化净化器损坏(P0306),当前的。在发动机抖动时读取实际值中的故障计数器;汽缸6的故障计数器60,正常的数据是0, 60说明6缸有60次缺火现象。
6缸缺火的故障原因有:①火花塞故障;②点火线圈故障;③喷油器故障;④机械故障;⑤发动机控制模块故障;⑥其他故障等。
将6缸的火花塞与5缸的火花塞进行交换,6缸的点火线圈与4缸的点火线圈进行交换,6缸的喷油器与3缸的喷油器进行交换。如果5缸出现缺火现象,那么火花塞损坏;如果4缸出现缺火现象,那么点火线圈损坏;如果3缸出现缺火现象,那么喷油器损坏;如果还是6缸缺火,那么可以确定6缸的点火线圈、火花塞和喷油器正常。更换后发动机还是抖动,观察诊断仪实际值中的故障计数器,结果还是6缸缺火,其他缸正常。排除了点火线圈、火花塞和喷油器的故障。
凉车和热车分别测量汽缸压力。测量结果与其他汽缸压力相同,说明机械系统无故障。
怀疑积炭造成的此故障,拆下进气管后,发现两个进气门都在关闭状态,积炭不严重(如图1所示),没有进行清洗。发现其中一个气门上有大量的汽油,检查喷油器无明显漏油痕迹,油轨接头在6缸上面,判断汽油是在拆进气管时流进去的。重新装好试车,故障依旧。
图1 气门积炭
图2 发动机故障时波形
图3 发动机正常时波形
怀疑有漏气的故障,进气管是新换的,不会漏气。检查炭罐系统,也没有发现有漏气的地方。即使有漏气的地方,也不可能只有6缸缺火。
怀疑发动机控制模块控制方面有故障,因此检测喷油器和点火线圈的波形。示波器的粉红线和红色线分别接6缸的喷油器信号线和点火线圈的信号线,青色线和绿色线分别接5缸喷油器信号线和点火线圈信号线。在发动机抖动时截取波形,观察波形(如图2所示),6缸与5缸无论从脉冲时间和相位均相同,发动机正常后(如图3所示),波形与故障时波形也相同,说明发动机控制模块输出的信号正常。测量6缸点火线圈的电源与搭铁也都正常。 .
故障依旧,考虑是机械的问题,可是汽缸压力正常,经多方分析还是积炭造成的,但是积炭真的不多,不会导致那么严重故障。仔细查看进气门的照片发现了端倪,明显可以看出两个气门杆颜色不一样,为什么一个气门有那么多的汽油?油管的油不可能只流到一个气门上!
图4 气门
图5 磨损的凸轮轴和脱落的摇臂
重新拆下进气管发现了问题:一个气门关闭,一个开启(如图4所示)。转动曲轴,发现那个干净的气门始终不动。拆检汽缸盖发现凸轮轴磨损且摇臂脱落(如图5所示),汽缸盖磨损。
故障排除:更换了一个拆车的汽缸盖。第二天早晨着车,高怠速结束后,抖动没有出现,故障彻底排除。
故障总结:此车故障原因是一个进气门打不开,喷油器喷出的燃油凝结在关闭的进气门上,不能全部进入汽缸内燃烧,造成混合气过稀,过稀的混合气不能燃烧,使6缸缺火。高怠速时,由于转速高,进气流速大,混合气还能燃烧,没有出现故障。当温度上升后,汽油容易挥发,汽油也可以从另一个气门进入汽缸内,所以也没有故障现象。
案例2:2006年奔驰GL450电动风扇偶尔转动
车型:X164.871底盘,配置273.923发动机。
行驶里程:150000km。
故障现象:用户反映,此车更换过节温器,关闭发动机后电动风扇转动,此故障时有时无。
故障诊断:维修人员接车后进行检查,发动机凉车时一切正常。水温达到80℃以上时,电动风扇偶尔高速转动,有时关闭点火开关,电动风扇也高速转动,只有等一会儿,电动风扇才停止。
电动风扇控制系统由带集成控制功能的发动机和空调器吸气电扇M4/7(简称电动风扇)和发动机电子设备(ME)控制模块N3/10(简称发动机控制模块)组成。电动风扇驱动装置是一个无刷电机,还有一个自己的分析电子装置(控制模块)。电动风扇安装在水箱的后面,发动机控制模块通过一个按脉冲宽度调制(PWM)的信号控制电动风扇的转速。信号的占空比为10%~90%。10%为风扇电机关闭;20%为风扇电机“打开”,最低转速;90%为风扇电机“打开”,最高转速。小于 10%和大于90%都不会触发控制。如果识别为故障,在发动机控制模块中记录故障码,电动风扇以最高转速紧急运行。电动风扇转速取决于冷却液温度和空调中制冷剂的压力。
图6 电动风扇电路图
电动风扇的控制信号电压在发动机控制模块内搭铁,搭铁占空比越大,信号电压越低,电动风扇转速越低。
电动风扇线脚布置(如图6所示):线脚1为搭铁线;线脚2为电源线,蓄电池电压;线脚3为发动机87继电器的电源信号线;线脚4为PWM脉冲宽度调制信号线。
使用奔驰专用诊断仪进行快速检测,有许多故障码,但清除后,发动机控制模块内无任何故障码,但故障依旧。
图7 正常波形
图8 故障时波形
图9 故障码
测量电动风扇的4条线,电源、搭铁和87电源信号均正常。怀疑发动机控制模块控制信号故障,用示波器检测出的风扇正常时的控制线波形,如图7所示,当出现故障时,发现波形不正确,如图8所示,读取诊断仪中的实际值:风扇控制的脉冲负载系统10%,发动机控制模块没有命令电动风扇转动,但发出了不正常的信号,因此判断发动机控制模块故障。
为了防止线路故障造成误判,必须确定线路无故障。对线路进行了检测,测量控制模块43脚到电动风扇4脚的信号线无断路的现象,对地和电源无短路现象,线路正常。
把旧发动机控制模块的数据拷贝到新的发动机控制模块内,更换控制模块后,打开点火开关,风扇立即高速旋转。使用奔驰专用检测仪进行快速检测,有两个故障码(如图9所示):“M4/7(带集成控制器的发动机和空调器电动吸气电扇):输出级”和“部件M4/7(带集成式控制器的发动机和空调器电动吸气电扇)存在故障”。新的控制模块有故障?把原车的控制模块装回到车上,故障现象与新控制模块相同。测量PWM信号线,发现波形是一条12V的信号线。旧控制模块原来是没有故障码的,并且是有波形的,不可能和新的控制模块一起损坏,所以判定线路有故障。
仔细检查线路发现,发动机控制模块端的43脚插头有向后缩的现象。
故障排除:维修43脚插头,更换发动机控制模块,故障排除。
故障总结:此车故障原因为发动机控制模块损坏,内部控制电动风扇信号的元件发出了不正常的波形,导致电动风扇识别为故障而应急高速旋转。在测量线路时不按规范要求操作,人为地制造出故障。