一辆行驶里程超20万公里,车型号:SVW7183D,采用AWL发动机,独立点火装置并装配有废气涡轮增压系统的2001年大众手动档帕萨特B5 1.8T轿车。车主反映:该车近期跑长途高速行驶时加速不良。接车后使用VAS6150B读取该车故障码,仪器显示系统无故障码。
对该车做了基本检查之后,笔者与车主驱车进行路试检查,该车怠速运转正常,尾气无杂色,市区行驶加速正常。当车速增至110 km/h后,加速出现动力不足,发动机转速及车速提升较慢,无离合器打滑现象。与车主描述故障现象相吻合。
故障诊断与排除:对于增压发动机出现高速加速不良故障的原因,可能有:①高速时发动机混合气较稀;②高速时个别缸火花塞工作不良;③废气涡轮增压系统工作不良;④发动机缸压不足;⑤个别缸喷油器工作不良;⑥燃油品质差;⑦排气不畅;⑧离合器打滑。与车主进一步沟通了解到,该车一直在4S店进行维修保养,上个月刚刚保养过,正常更换了机油、四滤,并且更换了点火线圈、火花塞及正时皮带组件。综合上述信息,笔者把检查重点放在发动机混合气、气缸压缩压力和涡轮增压系统上。
试车时发动机转速到2 000 r/min左右时,能感觉到涡轮增压器的起动。帕萨特车型涡轮增压器是在发动机转速1800~2 000 r/min时介人工作,所以笔者首先拆下4个缸的火花塞检查其电极颜色,未发现发红、赤白等异状,说明气缸混合气无异常燃烧状况。随后逐缸进行缸压检查,缸压正常。
车主反映出现故障现象有一段时间,基本可排除燃油品质问题。笔者拆下氧传感器,用内窥镜检查三元催化转化器,发现内部并无变色、烧结、破损现象,说明三元催化器无堵塞。对燃油系统进行泄压,安装上燃油压力表,检查燃油压力。空档怠速油压为350 kPa,加速工况油压为400 kPa,燃油压力变化平稳正常,说明该车燃油供给系统工作正常,排除了因燃油泵、燃油滤清器工作不良引起的发动机高速时燃油压力不足这一可能。
排除了发动机电、油及气缸压缩压力的可能性之后,笔者把检查的重点放在该车的废气涡轮增压系统上,根据对帕萨特车1.8T乘用车涡轮增压系统工作原理分析(图1),即使增压器正常开启,如果增压器工作不良、发动机进气管路受阻以及中冷器散热效果不好,都会影响发动机的高速性能。为此笔者读取该发动机115组与增压器相关的数据流,空档加速至发动机5 000 r/min左右,当发动机转速至5 640 r/min时,第3区增压压力理论值为1000 bar,第4区增压压力实际值为1160 bar。查阅维修资料,该车型正常增压压力实际值应该在1400 bar左右,第4区增压压力实际值偏低。这意味着虽然增压器工作,但进入发动机进气管的气体压力较低,这会导致此时发动机混合气偏稀,发动机输出功率下降。该车故障应该在废气涡轮增压系统。接着在怠速工况下读取了118组数据流,第2区进气温度为90℃左右,进气温度偏高。分析能造成进气温度过高的主要原因是中冷器热交换能力差。检查中冷器系统,发现中冷器散热片上充满了杂物,造成增压空气无法冷却而降低了进气品质,使发动机高速无力。
拔下增压压力传感器G31电插(图2),拆下中冷器,由于该车中冷器堵塞杂物较多,先用压缩空气从背面对其进行清洁处理,再使用压力不太高的水枪以垂直于中冷器平面的角度,自上而下或自下而上缓慢冲洗,以减少对中冷器散热鳍片的损坏。并对倒伏的散热鳍片进行修复,使用压缩空气进行干燥。检查中冷器连接软管内部并无油污及杂质,外表无滴漏斑点,装车恢复进行重新加速测试。再次读取118组数据流,此时进气温度降至67℃,说明经清洗后,中冷器的散热能力得到恢复,发动机进气温度降低至正常范围。接着空档加速至6 360 r/min,再次读取115组数据流,第4区增压压力实际值增至1410 bar,说明增压器工作正常。后经路试,发动机工作正常,高速加速能力恢复,该车故障排除。
故障总结:引起涡轮增压发动机高速加速不良故障原因很多,我们在维修过程中要熟悉涡轮增压发动机的工作原理,善于思考总结,灵活运用检测方法,熟练分析数据流,从数据流的参数变化中查找故障源。本案例由于电控系统中没有故障代码,这就要依靠我们的维修经验和检测技能去查找故障源。该车故障发生在有载荷高速运动状态,不利于有效捕捉故障发生时车辆技术状况参数,再加上废气涡轮增压器的结构特殊性,所以在诊断过程中先检测排除发动机自身故障可能点,再检查废气涡轮增压系统。这样的诊断程序较为全面而且不容易遗漏故障点,但要求我们具备一定的维修经验和数据分析能力。
维修小结:综上所述,造成该车加速不良的原因是由于中冷器冷却能力下降,进气温度过高,直接影响进气的密度。进气温度信号在涡轮增压器发动机系统用于修正温度对增压空气密度的影响,如果进气温度过高,会出现发动机高速时混合气变稀,功率下降。这说明故障发生的原因是多样化的,往往偏离人们的检测思维,增加诊断难度。仅仅凭借“换件维修”的思想进行车辆维修是错误的,因此,重视维修技术人员的理论知识培训,提高设备检测手段、工艺和维修人员的技术水平很有必要。
相关资料:2000-2005年上海大众帕萨特B5原厂维修手册(含电路)