N54发动机的负荷控制通过节气门和废气旁通阀实现。节气门是主要执行元件,通过控制废气旁通阀对增压压力进行微调,满负荷时节气门完全打开,负荷由废气旁通阀进行控制。在发动机所有运行状况下,旁通阀都根据特性曲线参与负荷控制过程。N54 发动机的循环空气减压阀用于降低节气门快速关闭时不希望出现的增压压力峰值。因此,这些阀门对降低发动机噪音起到了重要作用,并且有助于保护涡轮增压器部件。如果发动机转速较高时关闭节气门,进气管内就会产生真空压力。由于至进气管的通道已阻断,因此会在压缩机后形成无法消除的较大背压。循环空气减压阀是机械操纵式弹簧膜片阀;如果节气门前后存在压力差,进气管压力就会使循环空气减压阀打开,并将增压压力转至压缩机的进气侧。压力差一旦超过30kPa,循环空气减压阀就会开启。
检测计划中给出的故障原因和建议首先目测的几个项目正是基于控制原理的基础上总结出来的。接下来就是目测检查图 1 中的项目。目测真空管路控制管路没有脱落、弯折的现象。测量真空度数值为 -90kPa 左右(正常不低于 -80kPa);目测增压空气管路,未见松脱漏气;检查推力换气阀(废气旁通阀)管路也没有发现异常。
接着检查减压阀,如果减压阀长期处于打开状态时就会造成增压空气导管内的压力过低,只有当节气门前后的压力差大于30kPa时,循环空气减压阀才会打开,读取节气门前后的压力计算出差值在10kPa,并借用其他正常车辆的减压阀进行对调试验,故障无法排除,可见循环空气减压阀应该也没有什么问题。用ISID控制涡轮增压器上的两个废气旁通执行机构,能看到其操纵杆活动自如,无卡滞现象。
根据检测计划推测的故障原因,剩下的就只有涡轮增压器本身、排气背压过高、汽缸盖罩/发动机排气门几个原因了。而综合分析,根据以往的经验判断,3个原因中排气背压过高需要首先考虑。这里的背压过高是指排气管的废气排不出去,在排气管内形成了较大的压力,一般三元催化器堵塞比较容易引起此问题。如果堵住后,本应该很顺畅排出的废气此时在三元催化器与涡轮增压器的涡轮之间的空间内集结,使排气背压过高,排气的流速大大降低,阻碍了涡轮的转动,这将直接减弱与涡轮同一轴的空气压缩机的压缩能力,从而引起增压压力过低的故障。
根据检测计划推测的故障原因,剩下的就只有涡轮增压器本身、排气背压过高、汽缸盖罩/发动机排气门几个原因了。而综合分析,根据以往的经验判断,3个原因中排气背压过高需要首先考虑。这里的背压过高是指排气管的废气排不出去,在排气管内形成了较大的压力,一般三元催化器堵塞比较容易引起此问题。如果堵住后,本应该很顺畅排出的废气此时在三元催化器与涡轮增压器的涡轮之间的空间内集结,使排气背压过高,排气的流速大大降低,阻碍了涡轮的转动,这将直接减弱与涡轮同一轴的空气压缩机的压缩能力,从而引起增压压力过低的故障。
由于三元催化器特殊设计形状和安装位置,拆卸下来检查难度非常大,没有一定的把握,拆下检查有点太鲁莽了。因此决定先通过上游氧传感器