行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

現在越來越多的車輛發動機使用缸內直噴技術

,也就是把噴油器像柴油機一樣安裝在燃燒室內進行噴油,通過高壓油泵把高壓燃油送到共軌管上,再通過噴油器進行噴油燃燒。這種噴油方式噴油壓力大、霧化效果好,可以有效提高發動機的動力,缺點就是噴油器容易損壞,特別是噴油嘴的孔很容易堵住。噴油器損壞後會出現發動機動力不足、抖動等現象,所以在質保期內要儘快到4S店維修。

一位車主來店進行維修,該車主反映發動機抖動,儀表上EPC燈亮起,發動機故障燈點亮。該車是大眾輝騰,車輛搭載的是3.0L的自然吸氣發動機,發動機型號是CPF,匹配六速自動變速箱(採埃孚),累計行駛184462公里,車輛狀況如下圖所示。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

故障代碼分析

連接診斷電腦讀取故障碼(如下圖所示),有這幾個故障碼:1、P215500噴射器D組供電電壓電氣故障(主動/靜態);2、P030000檢測到不發火(主動/靜態);3、P030500氣缸5檢測到不發火(主動/靜態)。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

發動機抖動的原因可能是因為噴射器不工作或存在缺缸情況,P215500噴射器D組供電電壓電氣故障,噴射器也就是噴油器。噴油器裡面有電磁線圈,當線圈通電時,噴油器的針閥被打開,燃油在高壓作用下從噴孔中高速噴出,與空氣形成霧狀混合氣。供電電壓電氣故障,說明噴油器電路存在開路故障。

P030000檢測到不發火,說明ECU檢測到所有氣缸存在同時失火的現象,或ECU不能確定是哪一個氣缸失火。P030500氣缸5檢測到不發火,說明5缸存在失火情況比較多。發動機機械故障(氣缸壓力低、發動機正時不對、進氣歧管或EGR,PCV洩漏)、空氣流量計計算得出的數據錯誤。

EPC燈亮有可能是發動機機械方面導致的,比如說進氣系統和曲軸箱強制通風系統出現洩露,發動機控制單元在檢測到這個問題後也會亮EPC燈。電子方面的原因可能是電子節氣門故障,比如節氣門因為積碳多導致在怠速打開的角度大或卡滯,或是使用不好的燃油導致燃燒不完全。

根據上面的分析,總結出可能的故障原因有:1、火花塞和點火線圈故障。2、噴油器和線路故障。3、發動機內部機械故障。4、發動機電腦板壞了。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

檢修點火、進氣系統

首先檢測點火系統,

將五缸點火線圈插頭拔了,發動機抖動無任何變化,說明第五個氣缸沒有工作,在正常情況下拔掉點火線圈,那麼發動機抖動會加劇。將五缸的火花塞、點火線圈和四缸的火花塞、點火線圈交換,啟動後依然是五缸失火,這說明原來的火花塞和點火線圈是好的,於是排除了火花塞和點火線圈故障。

檢查發動機有無漏氣的地方,先檢查真空軟管有無開裂、彎曲的情況、檢查氣管的接頭處連接是否牢固,接著檢查空氣濾清器、節氣門體有無異物,EGR和PCV和相關的管路有無漏氣的,通過診斷電腦進入發動機控制系統檢查進氣量的數據流,結果通過上述的檢查項目發現都是正常的。

用缸壓表測量缸壓,拔下所有的噴油器和點火器的插頭,逐個拆下火花塞進行測量,每個氣缸的壓力都是在正常範圍內,各氣缸的壓力差小於100KPa,說明缸壓足夠。

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通過上面的檢查,說明機械方面的問題不大,根據故障代碼的提示,感覺是噴油器這方面的問題比較大。於是將進氣歧管拆下,檢查五缸的噴油器,測量噴油器兩端的電阻為2.8Ω,電阻值正常。將五缸的噴油器和三缸的噴油器對換裝復後啟動,發動機的故障代碼顯示依然是五缸失火,那麼故障出在線路上的可能性就比較大了。

缸內直噴噴油器的檢測

於是用示波器測量五缸噴油器的波形,測量結果是0V的一條直線,波形明顯不對,如下圖所示。缸內直噴的噴油器在針閥打開的瞬間ECU將電壓升壓到65V的峰值並保持0.5ms,然後在噴射週期的間隔時間段內保持12V的電壓。

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為了更好的對比判斷,測量了六缸噴油器信號的輸出波形,如下圖所示,這個波形是正常的,從圖中可以看到開啟的電壓和保持電壓。

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將六缸噴油器插頭拔了測量輸出波形,從下圖中可以看到峰值電壓要低一些,大約為40V,之後慢慢降低。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

根據上面的波形分析出可能存在的故障原因:1、線路存在接觸不良的情況,比如線路對地短路或斷路。2、發動機電腦板內部損壞導致無電壓輸出。

首先測量線路,該噴油器是由兩根線控制,一根是電源線,另外一根是搭鐵線。檢測的線路,發現沒有斷路和對地短路的情況,說明線路是正常的。於是將故障點鎖定為發動機電腦板內部故障。

發動機電腦的檢查

該款車發動機電腦板在雨刷落水板右側,將雨刮、雨刷落水板拆下,再拆掉雨刷電機及連接杆即可拿出發動機電腦板。如下圖所示就是該車的發動機控制單元,也叫電腦板,把電腦板安裝在發動機艙內可以離傳感器和執行器近一點,可以減少很多不必要的線路連接。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

從外觀上控制單元沒有發現有損傷、進水情況,檢測插頭和針腳也沒有發現彎曲變形等,於是將發動機電腦板分解,查找具體的故障原因。根據五缸的兩個針腳測量到噴油驅動芯片之間無斷路情況,於是判定為發動機電腦板噴油驅動芯片損壞(如下圖所示)。

行駛18萬公里的大眾輝騰發動機抖動,維修師傅:修電腦板

故障排除

考慮到更換整個發動機控制單元的費用較高,於是決定幫車主更換髮動機電腦板噴油驅動芯片,更換噴油驅動芯片後,故障排除,故障指示燈也不在點亮。

總結反思

這個車的故障主要原因是發動機控制單元的噴油驅動芯片損壞,一般情況下,修理店或者4S店如果檢測出電腦損壞都是直接更換的,很少有進行維修。其實如果是確定是電腦損壞,可以先對電腦板進行檢修,大部分的問題是可以修復的。比如一些大功率的穩壓二極管、放大電路的電子元件等損壞等,這些問題更換即可,還是比較容易修復的。

在這個維修案例中,還需要注意的一點就是直噴噴油嘴與進氣歧管噴油嘴不同,進氣歧管(自然吸氣)的噴油嘴使用的是電磁類型的,直噴式發動機的噴油嘴是壓電式的。由於缸內直噴的發動機噴油時間是在進氣行程的時候,所以要求噴油持續的時間儘可能短一些,ECU會通過方波信號控制噴油器,使用直流轉換器再將控制信號的初始電壓轉換成65V,用於噴油器針閥的開啟,當針閥完全開啟後,只需要比較低的電壓就可以保持針閥的開啟了。

所以對於直噴式發動機的噴油嘴,我們可以通過測量噴油器的電阻進行判斷好壞,正常情況下,噴油器兩端間的電阻應該在0.2-0.4歐左右。除此之外還可以檢查電磁閥工作電流(需要使用鉗式電流表),可以測得峰值電流是18A,保持電流是12A左右。

如果實在沒有工具進行測量,也可以給噴油器通12V的電進行驅動來判斷噴油器的工作狀況,但是這個驅動的時間不要太長,太長時間會引起噴油器的損壞。以上的方法適用於沒有示波器的情況下對噴油器的判斷,大家可以靈活運用。


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