一辆行驶里程约4.3万km,搭载1.5T发动机及自动变速器的2013年福特新蒙迪欧轿车。用户反映:该车发动机故障报警灯点亮。
故障诊断:车辆进店后,根据用户报修的故障现象,笔者起动发动机,观察其仪表板,发现发动机故障报警指示灯确实处于报警点亮状态。于是,笔者使用福特专用故障诊断仪IDS对车辆进行自检检测,检测到故障代码为P0234:00-2F-PCM------涡轮/增压器过增状态(图1)。
举升车辆,对发动机涡轮增压系统机械部件及相关的传感器、线束进行初步检查,没有发现明显的异常现象。要诊断涡轮增压器系统故障,必须掌握发动机涡轮增压系统工作原理,先通过下图2了解------下涡轮增压系统的工作原理。
图2是涡轮增压系统示意图,从图中我们可以清晰地了解新蒙迪欧发动机涡轮增压系统的工作原理。了解了其工作原理,笔者对故障代码P0234含义“涡轮/增压器过增状态”进行诊断分析。引起涡轮增压器增压压力过大的可能的原因如下。
(1)涡轮增压器增压压力传感器TCBP错误信号及传感器线束、插接器、端子接触不良或短路断路。
(2)真空泵工作不良,真空罐泄漏。
(3)涡轮增压器废气减压阀门卡在关闭位置、涡轮增压器减压阀调节控制电磁阀线圈不良及减压阀真空驱动执行器不良。
(4)涡轮增压器旁通阀卡在关闭位置及旁通阀真空驱动执行器工作不良。
(5)发动机控制单元PCM软件及硬件故障。
通过上述的理论分析,笔者对该车进行路试,路试中,将发动机转速提升至4 000 r/min以上,不断地变化加速踏板开度,采集行车记录数据,进一步诊断其故障根源。路试后,回放读取PID(数据流动态曲线)参数标识(图3)。
从图4采集的PID参数标识可以看到,实际增压压力(TCBP)为282.41 kPa,远大于目标增压压力(TCBP-DSD)119.87 kPa。查阅维修手册得知,生成故障代码P0234“涡轮/增压器过增状态”的条件是:如果进气节气门体前端实际进气压力值大于进气节气门所需理论目标压力值,其差值大于27.58 kPa(4 Psi)并保持5s,此故障码就会被激活生成。众所周知,所有的发动机涡轮增压系统中,都有一整套涡轮增压压力闭环控制管理策略,通过增压压力传感器TCBP监测中冷器CAC至进气节气门体之间管路内的压力变化信号。此压力信号传递至发动机控制单元PCM,通过PCM计算,输出指令信号去控制涡轮增压器旁通电磁线圈及涡轮增压器废气减压阀电磁线圈,不断地调节涡轮增压器的增压压力,将其压力控制在目标增压压力范围之内。
涡轮增压压力过高,对发动机的危害是很大的,会造成中冷器CAC、节气门体、进气管路甚至发动机进气歧管的损坏,因此对这一故障要及时排除。通过对故障车的数据采集分析后,凭着车辆故障诊断应从简至繁的原则,按照上述可能的原因,逐一排查。
笔者首先对增压压力传感器TCBP传感器线束、插接件及针脚进行详细检查,并替换了确认良好的增压压力传感器,但故障依旧。接下来对真空泵及真空罐进行检查,检查结果真空泵工作良好,真空罐无泄漏。再对涡轮增压废气减压阀、驱动执行机构及减压电磁阀进行检查,检查结果确认良好。接着对涡轮增压压力旁通阀、旁通电磁阀及驱动执行机构进行检查,拆下增压压力旁通阀至驱动执行机构之间的管路,用真空压力表施加真空吸力,但驱动执行器及连杆没有动作,旁通阀门没有动作声响,因此怀疑此阀有发卡故障现象。
笔者拆下涡轮增压压力旁通阀总成,替换确认良好的涡轮增压压力旁通阀总成,用IDS清除故障代码后,再进行路试,采集相同的行车记录数据。路试回店后,回放读取PID参数标识(图4),发现实际增压压力值与目标增压压力值基本一致。同时,发动机故障报警灯未再点亮。
故障排除:这起故障的根本原因是增压压力旁通阀卡滞,当进气增压压力过高时,过高的进气压力无法通过旁通阀进行泄压,造成中冷器CAC至进气节气体之间管道压力过大。更换涡轮增压压力旁通阀总成,经过长时间路试,发动机故障报警灯未再点亮,这起“涡轮增压器压力过增状态”故障彻底排除。
回顾总结:在日常车辆维修工作中遇到故障且有故障码时,我们要掌握故障系统的工作原理,了解故障代码的生成原因及相关条件,充分利用诊断工具的强大功能,如采集、记录及回放数据流进行分析,主动查阅维修手册及电路图,车辆故障才能准确及时有效地排除。
相关资料:2011年款蒙迪欧致胜CD345-MCA维修手册