一辆行驶里程超28万km,配置1.8T发动机、手动变速器的2002款奥迪A6轿车。该车最高时速120km/h,加速无力。
故障诊断:通过VAS5051查询,有一个故障码:增压器增压传感器电路控制极限未达到(如图1所示)。怠速时测试控制单元各传感器的数据流均表现在正常范围内。询问用户高速加速无力时并未产生发动机转速空转的现象,而且挂1挡拉手制动起步试车时,发动机因扭矩不足而熄火,说明离合器工作性能正常,可排除离合器片打滑这个多发故障点。中高速路试实测,车辆在70km/h之内提速基本正常(稍感无力),但只要车速超过70km/h后提速非常缓慢,并且最高时速只能达到120km/h,发动机最高转速达不到3500r/min。
根据以上故障现象,我们初步判定是由于发动机动力不足导致车辆提速慢、达不到最高车速。发动机动力不足通常有以下几种可能:进气泄漏、进气受阻、排气不畅、供油不足、配气正时不对、增压不足、发动机控制系统相关传感器及执行元件有故障。
考虑到诊断仪监控到发动机控制单元有关于涡轮增压的故障存储,先对增压系统进行监控,中速加速时读取115组3区数据流为140~150kPa,收油门降为990kPa(如图2所示),符合正常增压器工作范围,可初步排除涡轮增压器内部卡滞丢转故障的可能性。在多次做急加速试验时,通过观察3区数据流,发现只有偶尔达到160kPa、而正常车测试数据是可以达到160kPa以上的。鉴于无加速时漏气异常“扑味‑噪声,说明与进气道漏气泄压的故障特性不符合;另外,增压压力传感器在中小负荷加速时显示数据流渐变正常,也可排除增压压力传感器G31线路故障,由此,故障点集中在排气系统堵塞上。进一步试验发现,在1挡至2挡提速良好,低挡加速有力,高挡加速无力,说明排气背压可能性大;几断开三元催化器前的连接螺栓,并对周边作了相应的热保护措施后,进行试车验证,提速明显变好;拆下三元催化器,发现三元催化反应装置内芯已基本上接近堵死状态(如图3所示),而且与壳体脱开。检查至此,之所以产生本车的故障现象,笔者认为怠速时,由于排气气流较少,废气尚能部分排出,但在中速加速时,排出的废气量增大,无法及时通过堵死的三元催化器,引起排气背压过高,废气不能正常排出只能反流,影响汽缸的充气量,同时由于混合气的形成和发动机实际工况不符,使发动机功率下降,从而造成高速加速无力。
对于涡轮增压发动机,如果废气在排气管内积聚,排气背压过高,排气管处的废气压差减少,相应的废气涡轮驱动转速会减少,涡轮增压性能必然有一定的影响。从电控角度来讲,在特点的转速下,控制单元一直未接收到增压器增压传感器因压力高而调整的申请信号(N75所需调整需要的预值160kPa),ECU认为增压电路存在故障,因此会有“增压器增压传感器电路控制极限未达到”的故障码。但发动机控制单元接收来自增压压力传感器数据值基本特性还是符合控制单元监控范围的,控制单元无法判断是涡轮增压后到节气门之间(即增压压力传感器G31能感知)漏气,还是N249机械故障常引起再循环机械阀常开使增压系统一直处于再循环状态。
三元催化器堵塞主要原因是燃油和润滑油质量不高(含铅、含硫和含磷量超标),也和发动机的工况有关,发动机混合气配比不当而产生的不正常燃烧,也极易引起三元催化器的损坏。本着负责的态度,同时也对维修前所分析的各种可能性作一验证,对用户的车辆做了电控系统部件的全面体检,测量油压为300kPa,急加速时短时变为350kPa,正常。检查缸压、正时、火花塞、点火线圈正常,测量高压线有两个缸高压线阻值偏大。更换了高压线。
故障排除:在对影响三元催化器性能的各种因素进行监控排查后,最后更换三元催化器、高压线,故障彻底排除。