一辆行驶里程仅有3100km,装配W12发动机,型号CEJA、排量6.3L、功率368kW, ZF 8挡自动变速器(型号0BK)的2013款奥迪A81 -轿。
故障现象:怠速运行很稳,行驶中慢慢加油,车速缓缓可以上去。如果急加速,车速立马就像被制动,加速无力。
故障诊断:连接德国大众诊断仪VAS5051B,进入各系统,均无故障码。观察仪表显示正常。
空加油门,发动机转速不超过2000r/min(不是高速断油)。
我们第一反应:加油加不起来很像油路故障。
当然究竟是燃油低压部分还是高压部分,要具体查看发动机控制单元数据流,如图1所示。
燃油高压部分:燃油计量阀向高压系统方面在调整提升值7kPa。
燃油油轨2压力没有看。这样的高压值是否正确了
与此同时顺便查看了燃油低压,在502kPa。
该发动机与以前的FSI发动机一样,燃油系统也分成低压系统和高压系统两部分。
这两个系统都是以“按需要来调节”的方式在工作,因此都是没有燃油回流管的。
低压系统:该系统是一种可控式系统,其系统压力是通过燃油低压传感器G410来监控的,根据具体工况需要,该压力在350~600kPa(可调节)。为了调整燃油泵的供油量,J538燃油泵控制单元接收发动机主控制单元J623的PWM控制信号,燃油泵控制单元通过一个PWM信号来控制燃油泵的供电电压,燃油泵电压在6V到蓄电池电压之间变换。修正燃油泵电压的PWM信号有发动机主控制单元J623提供。
低压监控:低压系统设有压力传感器G410,发动机控制单元J623通过检测G410传感器信号的方法,来调整发动机控制单元J623对燃油泵控制单元J538的PWM信号,以至于保证燃油低压供油量。
高压系统:由于发动机结构形式的原因,燃油的高压是通过两个燃油分配管分配给高压喷油器。
这两套高压系统在油压方面是彼此隔开了的,因此就需要在每侧缸体上各装一个燃油压力传感器,如图2所示。
两侧缸体上各有一个高压燃油泵(如图3、图4所示),该泵负责为相应侧供应燃油。电控机构是这样布置的:
①发动机控制单元J623(主控制器)用于操控缸体半侧。
②发动机控制单元J624(从控制器)用于操控缸体半侧。
③低压燃油传感器G410的信号由发动机控制单元J623来读取。
④高压泵安装在发动机盖罩内,由排气凸轮轴上的三联凸轮驱动。高压泵的工作压力在4000~12000kPa,是由日立(Hitachi)公司制造的。
为此,首先怀疑数据燃油高压压力1380kP。有误,先快速做个比对测试,拔掉燃油高压油轨1上高压泵的燃油计量阀N290插头,发动机动态数据流如图5所示。
燃油高压压力立马上升到13790kPa(高于标准值)。
燃油高压:控。制器输出值0.0000MPa(高压泵燃油计量调节器插头被拔,断电)。
为什么这样做,可以真实反映燃油高压压力是否提升,因为拔掉N290燃油计量阀插头,其高压泵N290断电后进油阀会关闭,系统油压会迅速提升。
发动机由于燃油高压压力提升,这时发动机电磁喷油器出现了咔咔异常响声。
接着再次拔掉燃油油轨2上的高压泵N402燃油计量阀插头,燃油油轨2压力立马提升到13570kPa,这时仪表显示屏上EPC灯亮。发动机出现失效保护状态,转速只能加到1500r/min左右。然后熄火,恢复两插头。
从上述比对测试结果,基本可以验证燃油高压部分没问题,其问题应该出在燃油低压部分。
对燃油低压部分进行测试,因为该车行驶里程数有限才几千米,基本不怀疑电动燃油泵问题,而怀疑燃油低压传感器G410传递信号不可靠,尽管在发动机控制单元J623系统内没有报故障码。
继续进行测试,拔掉G410插头,然后启动发动机,按照发动机控制单元内所存储G410失效保护脉谱图曲线,执行燃油泵调节器J538无需调整指令,燃油泵固定电压供电,其燃油低压恒定在基本保障油压范围,这时燃油低压由于燃油泵调节器J538不按需调节了,处于关闭状态,燃油低压相对提高到600kPa左右,当时没看数据,空加油门,发动机转速升到3000r/min。上路试车,动力强劲。
此问题就出来了,G410出现传递信号不可靠故障码。
当时库里没有燃油低压传感器G410,只能在拔掉传感器插头先运行。等订到货再换,有一点需要说明的是发动机排放灯会亮,由于燃油低压不是按需调整,供油基准压力提高,影响排放,导致排放灯亮。
故障排除:更换G410(如图6所示)。
更换G410后,试车,发动机运行正常,查看数据流,如图7所示。
故障总结:燃油低压传感器G410传递信号有误,所表现的数值还在传感器特性曲线上下故障带之里,发动机控制单元J623内没报故障码,但导致了燃油泵控制单元J538不是正常按需供应调节供油量。当需要加大燃油低压供油量时,而J538不能正常调节提升供油量,导致燃油低压部分供油不畅,行驶无力。
对此我们认识到燃油压力传感器的一个重要的需求是介质(膜片压敏元件)的稳定性,要耐油料化学腐蚀,在结构和接插件上要保证可靠。功能是膜片变形引起电阻应变片的电阻变化,电阻应变片接在电桥电路上,它的电阻值的变化产生了一个变化的电压,这个电压值与燃油低压值接近线性比例,那么一旦压敏元件的不稳定性直接影响燃油低压传感器所传递的不可靠信号,使发动机控制单元所得到信号不是正常值,那么就引发了上述故障。
同时笔者还留下一个疑问,数据流里燃油高压为什么显示1400kPa (14bar),正常压力值4000~12000kPa,请维修同仁给予指导,谢谢。