一辆行驶里程约10.2万km、配置2.0TFSI发动机(CDNC)、OB5七速双离合器变速器的奥迪Q5。该车辆在高速行驶过程中,发动机突然出现抖动现象,停车熄火后启动困难。发动机勉强启动后,怠速运转不平稳。
故障诊断:用VCDS诊断软件,对发动机控制单元进行自诊断检查,结果记录如下:
·1个故障码:4096一曲轴位置与凸轮轴位置,P0016 00 [101]一相关性;汽缸列1传感器A未确认一内存清除后已测试
·故障状态:00000001
·故障优先级:2
·故障频率:1
·里程:101959km
·日期:2018.0 x . x x
·时间:17:51:13
·发动机转速:951.50r/min
·标准负荷值:16.9%
·车速:0km/h
·冷却液温度:54℃
·进气温度:51℃
·环境气压:9.8kPa
·端子30电压:12.839V
·根据OBD的未学习计数器:40
·就绪状态:1110 0101
维修人员根据发动机控制系统自诊断故障码及该车行驶里程超过100000km等情况,怀疑车辆在高速大负荷行驶时凸轮轴驱动链条“跳齿”。于是,根据以往的维修经验更换了正时链条组件,更换后故障没有排除,故障现象及自诊断故障码与处理之前相比没有任何变化。维修人员反复验证了正时链条的装配标记,之后又相继更换了曲轴位置传感器G28 N凸轮轴位置传感器G40、进气凸轮轴调节电磁阀N205等部件,均无任何作用。
故障处理陷入困境后,通过维修资料学习了该款发动机结构原理。正时链条驱动机构如图1所示。
自诊断故障码指出的故障原因就是“曲轴与凸轧踌由位置关系”不正确,该车曲轴位置传感器G28检测的是曲轴后部“60-2齿”靶轮的信号,凸轮轴位置传感器G40检测的是进气凸轮轴上的靶轮信号。为了进一步验证故障信息,用示波器测量两个传感器在怠速时的波形,如图2、图3所示。
故障车曲轴位置传感器“靶轮缺口”信号与凸轮轴位置传感器“靶轮齿A”的上升沿信号之间相差2个曲轴靶轮齿(图中绿色圈定的位置),而正常车相差13个曲轴靶轮齿。通过对比两组波形图可知:故障车的进气凸轮轴位置信号较正常车“提前”了11个曲轴靶轮齿。
曲轴靶轮齿数是60个,每两个靶轮齿之间的对应的曲轴转角是6°,由此可知故障车的进气凸轮轴配气相位比正常车“提前”了大约60°曲轴转角。
曲轴链轮、凸轮轴链轮、正时链条之间的配气正时安装,经过多次验证是没有间题的,那么问题可能就出在“可变配气正时系统”。