维修小结
大众轿车涡轮增压系统(图2)的工作原理如图3所示。
当发动机怠速运行时,机械式空气再循环阀真空控制管通过空气循环阀N249与进气歧管相通,由于怠速时进气歧管真空度大,真空作用力使机械式空气再循环阀打开,增压器被直接卸荷,不起增压作用,所以该车在怠速状态下无明显故障现象。
当发动机高速运行突然松油门,进气歧管的真空吸力不足以打开机械式空气再循环阀,电脑控制空气循环阀N249,使机械式空气再循环阀真空控制管与真空罐相通,强大的真空吸力打开机械式空气再循环阀,增压器被直接卸荷。
当发动机处于中低速小负荷运行时,N75断电,使增压压力调节单元控制管路与增压后的高压空气相通,若增压压力增大,作用在增压压力调节单元上的力也增大,旁通阀开口大,于是增压压力下降,实现自动调节。当发动机加速或高速大负荷运行时,N75由发动机ECU以占空比的方式控制,使增压压力调节单元控制管路与低压空气相通,增压压力调节单元上的作用力小,旁通阀关闭,增压压力增大。
本车的故障是发动机高速大负荷运行时,由于旁通阀锈死不能正常关闭,废气通过旁通阀直接进入排气管,涡轮增压器不能增压,从而造成高速时增压压力低,进气量不足,混合汽浓度高,使催化净化器烧结。
本车在第一次维修过程中,虽然已经检查发动机怠速状态下的有关数据,但在高速大负荷状态下的数据流没有检测,忽视检查火花塞积炭的原因,从而留下了故障隐患,造成一定损失。希望广大同行在碰到类似故障时要仔细检查,以免造成不必要的损失。
为了更好地获得发动机“节能、高效、清洁”的效果和比功率,现代小排量发动机通过进气增压,达到了与自吸气式大排量发动机相同功率的比值。涡轮增压发动机是利用废气的动能,通过同轴带动涡轮压气机增大压入发动机的空气充量,使燃油能得到更加充分的氧完全燃烧,提高发动机输出功率,另外使发动机制造尺寸变小、重量减轻、旋转惯量少、摩擦损失和热损失都减小,降低了燃油消耗,并且采用稀薄燃烧,减少了污染物和CO2的排放。正是涡轮增压发动机有诸多的优点,越来越多的被使用到发动机上。一旦该增压系统出现故障时会与非增压发动机表现的情景一样,但故障原因却会有所不同。正如本文的案例一样,作者在故障原因的分析上应该是正确的,在诊断方法上存在着一些欠缺,主要是没有充分理解涡轮增压发动机在中/大等负荷的工作特点,对发动机进行变工况的试验产生了某些忽略,使故障没有一次性排除,造成了返工。
对诊断涡轮增压发动机动办胜故障时,一定要根据发动机某一负荷工况特征,针对数据值中每一个对应的进气压力、进气流量以及与燃油喷射量的相互关系和燃烧后的前后氧的信号,根据这些参数去判断故障是属于泵气功能还是燃油喷射或点火功能的原因,以达到诊断故障的准确性和排除效率。