故障现象
2006年欧III共轨柴油依维柯,采用索菲姆S140.43S型发动机。当停在原地、发动机转速在3400r/min时,会出现发动机故障灯再也无法提高转速的现象。而当发动机转速低于3400r/min时,故障灯又会熄灭。再次提速,故障又重复出现。路试时车速95km/h左右时发动机故障灯闪亮,同时出现加速不上去现象,并有后挫感,只能维持原车速。松开加速踏板车速降低在95km/h以下(此时发动机转速回到3400r/min以下)时故障灯又会熄灭。再次提速,故障又重复出现。
故障诊断与排除
1、 故障重现和确认
我们接修此车后通过原地试验和路试证明确有上述故障现象。用故障诊断仪检查发动机电控系统,查到故障码;进气压力传感器输出电压高。进气压力传感器在该车上装在进气增压器后面,所以又称增压压力传感器。
索菲姆S140.43S型发动机存储“进气压力传感器输出电压高”故障码的原理是这样的;当ECU接收进气压力传感器输出的信号电压时,会与ECU存储器中存储的转速/负荷/进气压力图谱程序中的数据进行比较,如果超过其范围过大,则存储故障码,点亮指示灯并使控制系统进入故障模式。此时ECU不考虑进气压力传感器信号,而以加速踏板位置传感器、发动机转速和飞轮传感器等的信号来控制发动机喷油量、喷油提前角等,总的来说是适当减小喷油量,把发动机最高转速限制在3500r/min,以保护发动机安全运行,所以发动机功率有明显下降。这就印证了发动机转速在3400r/min左右、车速95km/h时有后挫感的现象。而当故障指示灯一熄灭,发动机控制又从故障安全模式转为正式控制模式,发动机动力性能又恢复正常。
2、 故障原因分析
故障码提示是进气压力传感器输出电压高,造成这一信号电压高的原因如下。
① 进气压力传感器信号线与5V或12V电压线短路
② 进气压力传感器损坏,产生了过高的信号电压
③ 涡轮增压进气系统增压压力过高,导致进气压力传感器输出信号电压过高
④ 发动机ECU损坏,导致进气压力传感器输入信号即使正常,ECU也会认为不正常。
以上4条原因中,原因③最好检查,因为依维柯自诊断系统有丰富的数据流可读。原因①和②所指的进气压力传感器也比较好检查。而原因“④发动机ECU损坏”可能性最小,而且除了换件对外没有其他方法检查。所以决定最后检查。
⑴ 读取数据流
在故障指示灯亮时,读得的主要数据流如下
发动机转速 3425r/min
空气流量 799. 5mg
增压压力 2000mbar(1mbar=100pa)
当前喷油量 12. 223mg/st
在故障指示灯未亮时,读得的主要数据流如下
发动机转速 3385r/min
空气流量 1805. 5mg
增压压力 1938mbar
当前喷油量 18.09mg/st
⑵ 读取正常车数据流(取平均值作参考)
发动机转速 3417r/min 3387r/min(平均值)
空气流量 1137. 5mg 1129. 5mg(平均值)
增压压力 1685. 9mbar 1672.1mbar(平均值)
当前喷油量 15.78mg/st 15.39mg/st(平均值)
⑶ 比较数据流
比较数据流后不难发现,故障车不仅在点亮故障灯时的增压压力比正常车明显偏高,而且在未点亮故障灯时的增压压力比正常车也明显偏高。在点亮故障灯时的当前喷油量比正常车要低。
看来本车故障直接原因是;涡轮增压进气系统增压压力过高,导致进气压力传感器输出信号电压过高。而导致涡轮增压进气系统增压压力过高的原因有;
① 涡轮增压进气系统废气旁通阀工作不正常;
② 排气系统有堵塞
由于本车在故障灯未亮时动力充足,只是一亮故障灯就动力不足,可以读到故障灯亮时喷油量明显减少。这说明是发动机控制系统在执行故障保护模式。所以,不可能是排气系统有堵塞,因为如果排气系统有堵塞不可能在3385r/min时还动力充沛,而到3425r/min时动力锐减。所以只有可能是涡轮增压进气系统废气旁通阀工作不正常。
3、 故障排除
检查涡轮增压器废气旁通阀。在发动机转速大于2000r/min时,进气急加速和急减速,发现废气旁通阀操纵拉杆时动时不动,而正常车是会动的。仔细听,还听到了漏气声。先拆下废气旁通阀软管,管中有气冒出,且软管无破裂或漏气。于是拆下废气旁通阀用压缩空气测试,发现膜片有漏气。
更换故障件再次试车。更换废气旁通阀,用诊断仪清码后再次试车,车速可升至120km/h,且加速灵敏,同时也不再出现故障码,阅读数据流也正常。说明故障已排除。
维修小结
这是一起有故障码,却并非故障码元件所引起的故障。综观全部排除过程,整个柴油机电控喷射系统都正常,却是由于进气增压控制装置损坏所导致的。因此在遇到有故障码的故障排除时,不能只盯着电控元件,而应全面分析、推理故障产生的原因,才能迅速、准确地排除故障。