在仔细查看该发动机的工作原理后,维修人员了解到,为了降低直喷汽油发动机排放中的炭烟颗粒,该款车型的发动机采用了双喷射系统,即MPI低压喷射系统和FSI高压喷射系统。其双喷射系统工作特性如下(图5)。
(1)在发动机冷启动阶段,系统会进行3次FSi(缸内直喷)喷射,喷入压缩行程;然后进入三元催化净化器加热阶段,这时是采用双次直喷,分别喷入进气行程和压缩行程。与此同时,点火时刻点向后“延迟”,进气歧管翻板关闭。
(2)在暖机阶段(发动机温度>45℃)的部分负荷:此时切换到MPI工作模式。进气歧管翻板在部分负荷区也是关闭的,但不是与MPI工作模式完全相同(取决于特性曲线上的参数)。
(3)在较高负荷:采用双次喷射,分别喷入进气行程和压缩行程。并且为了降低油耗,在发动机已是热机时,通过预先配置混合气的方式来优化混合气的均匀程度。这就使得燃烧更快、效率更高。而且,不必驱动高压泵来工作,以免消耗功率。
(4)进入应急运行功能:如果这2个系统中的一个出现故障,那么另一个系统就会执行应急运行功能。这样就能保证车辆仍能行驶,但会出现启动困难现象。
结合上述双喷射原理,维修人员分析之前的维修过程:东北的冬天很冷,车辆凉车启动肯定是冷机启动阶段,所以能测到高压喷油波形;而发动机温度超过45℃后进入暖机阶段的部分负荷工作,此时应当切换到MPI工作模式。所以结合该车故障现象,故障点应该在低压喷油器。
为了验证,暖机状态再次测量4缸高压喷油器的波形,结果显示高压喷油器不工作(图6),符合双喷射原理。此时发动机怠速运转的工作模式为MPI模式,于是维修人员测量4缸低压喷油器的波形,为一条电压约为6V的直线(图7),应该是发动机控制单元的控制搭铁出现问题。而测量3缸低压喷油器波形,显示正常(图8)。