一辆搭载了BYJ发动机,行驶里程超3.2万 km大众迈腾1.8 TSI轿车,车主反映发动机故障灯亮,且伴随起动困难。
接车后维修师试车多次后,该车出现了起动困难现象,起动机需持续运转5 s以上,发动机才能起动着车,且仪表板上发动机故障灯点亮。首先用故障诊断仪VAS5052进行检测,这时发动机控制单元内存有故障码08851 P2293 000——燃油压力调节器2,性能(图1),且故障码无法清除。根据故障码的提示,检查其相关的数据流。发动机怠速运转时,燃油高压系统中的油压为0.58 MPa,而正常的怠速油压应为4.0 MPa,油压明显偏低。迈腾1.8 TSI发动机为缸内直喷发动机,燃油通过低压油泵输送至高压油泵,经高压油泵加压后送入高压油轨。高压油泵是由进气凸轮轴末端的双凸轮来驱动的,压力通过油泵上的压力调节电磁阀N276 进行调节。高压系统中的压力可以根据发动机的负荷在4~15 MPa 之间变化。压力传感器N247实时反馈压力信号,并由发动机控制单元通过N276调压,使油压始终与发动机控制单元要求的压力相一致。油轨中的压力可以在VAS5052的发动机控制单元数据块140组3区看到。
高压油泵工作原理(图2)如下:发动机控制单元根据某一时刻的负荷计算出所需的燃油压力,控制N276工作,针阀克服弹簧压力向左移动,进油阀关闭,此时柱塞向上移动,在泵腔内建立起油压,当此油压超过油轨中的油压时,出油阀开启,燃油泵入油轨。当柱塞向下移动时,进油阀打开,出油阀关闭,燃油进入泵腔。当N247监测到油压即将超过设定压力时,发动机控制单元控制N276的针阀向右移动,进油阀打开,高压系统燃油泄入低压系统,直到压力达到设定值为止。这样高压系统燃油压力就能够时刻满足发动机控制单元的设定压力。
由以上原理分析可知,导致燃油高压系统压力偏低的原因有3个:①进气凸轮轴末端的双凸轮磨损;②高压油泵内部机械故障;③N276故障或其控制部分故障。首先用VAS5052故障诊断仪对N276进行元件测试,N276发出“哒哒”声响,这样就排除了N276控制线路的问题。再进一步对其控制信号进行检查,用VAS5051的示波器功能检测N276控制信号的波形(图3),波形为脉冲信号,且符合电磁线圈的响应特性,说明油压控制系统工作正常。拆下高压油泵,检查发现凸轮无磨损迹象,因此故障锁定在高压油泵本身(图4)。
在更换高压油泵后,起动发动机,此时故障码可以清除,发动机故障灯熄灭。用VAS5052读取怠速时140组的燃油压力为4.0 MPa(图5),达到正常值,至此故障已排除。
由于充分了解了高压油泵的工作原理,所以故障的诊断与排除进行得很顺利。维修人员在日常维修工作中要不断学习掌握新技术,跟上技术的高速发展,并注意维修资料的收集整理。