余姚東江名車專修廠 葉正祥
葉正祥,Tech Gear汽車診斷學院汽車免拆診斷專家,現(xiàn)任余姚東江名車專修廠廠長兼技術總監(jiān),被聘為哈弗汽車區(qū)域技術專家;2015年獲得首屆中國汽車診斷師大賽總決賽三等獎;2016年取得中國汽車工程學會汽車診斷專業(yè)領域中級工程師資格證書。
故障現(xiàn)象2010款寶馬535Li車,搭載N55B30A發(fā)動機,累計行駛里程約為9.3萬km。該車行駛中急加速時,發(fā)動機故障燈點亮且加速無力,同時中央信息顯示屏提示“無法獲得完全的傳動功率”。
故障診斷用故障檢測儀檢測,讀取故障代碼,讀得故障代碼“120308 增壓壓力調節(jié),可信度:壓力過低”;查看故障代碼的設置條件,得知當發(fā)動機轉速大于2 500 r/min時,如果增壓壓力傳感器測得的實際增壓壓力小于目標增壓壓力,且差值達到了一定值,則存儲故障代碼120308;進行路試,急加速時讀取增壓壓力(圖1),發(fā)現(xiàn)目標增壓壓力為1 455.12 hPa(1 hPa=0.1 kPa),實際增壓壓力為1 226.95 hPa,說明增壓壓力確實過低;查看存儲故障代碼120308的維修措施(圖2),由于維修措施中給出的檢測范圍比較大,筆者決定先了解該車渦輪增壓系統(tǒng)的控制原理,然后再有針對性地制定檢測計劃。
圖1 急加速時讀取的增壓壓力(截屏)
圖2 故障代碼120308的維修措施(截屏)
圖3 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)結構
如圖3所示,廢氣渦輪增壓器由發(fā)動機廢氣驅動,發(fā)動機控制單元通過廢氣旁通閥控制流經(jīng)渦輪的廢氣量,從而達到調節(jié)增壓壓力的目的。廢氣旁通閥由真空執(zhí)行裝置驅動。如果在發(fā)動機轉速較高時關閉節(jié)氣門,增壓空氣被節(jié)氣門阻斷,節(jié)氣門下游產(chǎn)生真空,節(jié)氣門上游的增壓空氣會對渦輪產(chǎn)生背壓,使渦輪轉速明顯下降,同時會產(chǎn)生噪音,甚至會損壞渦輪,為此在渦輪上游與下游之間安裝了循環(huán)空氣減壓閥。循環(huán)空氣減壓閥是一個由發(fā)動機控制單元控制的電動執(zhí)行機構,當節(jié)氣門前后存在一定壓力差時,循環(huán)空氣減壓閥打開,增壓空氣被引回到渦輪進氣側,這樣就可以保持渦輪轉速;當節(jié)氣門打開時,循環(huán)空氣減壓閥關閉,于是又會立即形成增壓壓力。
根據(jù)該車廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理,推斷導致增壓壓力過低的可能原因如圖4所示。分析圖4可知,廢氣旁通閥由真空驅動,涉及的部件較多,其工作不良的可能性較大,因此決定先檢查廢氣旁通閥是否工作正常。
圖4 導致增壓壓力過低的可能原因
圖5 廢氣旁通閥控制桿不動作
起動發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)廢氣旁通閥控制桿始終不動作(圖5),異常。該車廢氣旁通閥為常開狀態(tài),正常情況下,起動發(fā)動機后,真空執(zhí)行裝置應驅動廢氣旁通閥關閉。根據(jù)圖6在電控氣動壓力轉換器(EPDW)與真空執(zhí)行裝置間的真空管路上連接1個三通閥(圖7),用于連接壓力傳感器,同時測量電控氣動壓力轉換器電磁閥控制信號。起動發(fā)動機,如圖8所示,測得電控氣動壓力轉換器電磁閥控制占空比為43.08%,真空壓力為-151.1 mba(1 mbar=0.1 kPa) ,真空壓力過小;將三通閥與真空執(zhí)行裝置間的真空管折彎(圖9),真空壓力不變,排除真空執(zhí)行裝置漏真空的可能;將三通閥連接在電控氣動壓力轉換器與真空罐間的真空管上,測得真空壓力為-935.6 mbar(圖10),說明真空源正常;將真空源直接供給真空執(zhí)行裝置,廢氣旁通閥控制桿能夠動作。診斷至此,推斷電控氣動壓力轉換器損壞,無法將真空源供給真空執(zhí)行裝置,使廢氣旁通閥無法關閉,以致增壓壓力無法達到規(guī)定值。
圖6 真空供給系統(tǒng)
圖7 連接三通閥
圖8 測量電控氣動壓力轉換器電磁閥控制信號和真空壓力(截屏)
圖9 折彎三通閥與真空執(zhí)行裝置間的真空管
圖10 測量電控氣動壓力轉換器與真空罐間真空管中的真空壓力(截屏)
故障排除 更換電控氣動壓力轉換器后起動發(fā)動機,廢氣旁通閥動作,測量電控氣動壓力轉換器與真空執(zhí)行裝置間的真空管中的真空壓力,約為-401.7 mbar;進行路試,發(fā)動機加速有力,且發(fā)動機故障燈不再點亮,故障排除。