一辆行驶里程约6万km,搭载GW2.8TC型增压共轨柴油机的2008年长城哈弗轿车。用户反映:该车行驶时动力不足且冒黑烟。
故障诊断:GW2.8TC型柴油机安装Bosch CRS2-14共轨系统,采用EDC16C39-6H1电控单元。用博世金德KT670柴油版专用诊断仪读取故障码,无故障码;发动机怠速运转时读取数据流,发现EGR阀开度数据流为99.96%(图1),加油门时该数据不变化,其他数据流未见异常。分析EGR阀开度数据流为99.96%的原因,怀疑EGR常开,使废气再循环量过多,与故障现象吻合。拆下EGR阀总成,发现EGR阀由于积炭已部分打开(图2),清理积炭后,用手动真空泵检测EGR总成能正常工作。将EGR阀总成重新安装到发动机上,发动机启动后,踩加速踏板加速,感觉动力提升明显,但是怠速时仍能可见黑烟,加速时黑烟不明显。读取数据流,发现EGR阀开度数据流仍然为99.96%,且加速时不变化。
实测一个相同车型的正常车辆,发现EGR阀开度数据流在点火开关处于“ON”位置时为99.96%,怠速时为80%左右(该数值随发动机温度变化而略有变化,图3),踩加速踏板加速,当转速约2000r/min时为99.96%。
分析正常车型的EGR阀开度数据流及其变化,可以推测出:EGR阀开度数据流合义是错误的,应该理解为EGR电磁阀占空比。怠速时,柴油机为改善排放,EGR阀部分开启;高速时,为提高动力性,EGR系统关闭(EGR阀开度为99.96%)。通过上述分析可以看出,故障车的EGR阀开度(应理解为EGR电磁阀占空比)数据流始终为99.96%,说明EGR阀始终是关闭的,这与冒黑烟的故障现象吻合。
该发动机EGR系统工作原理如图4所示,EGR总成如图5所示。EGR阀始终关闭,可能的故障部位有:真空源及管路和EGR电磁阀。经检查,发现真空源及管路正常,测量EGR电磁阀(两个接线端子,一端接主继电器后电源,另一端接电脑,为占空比控制端)的供电电压、线圈阻值及占空比控制端都正常。检查至此,说明EGR系统自身无故障。
仔细阅读原厂GW2.8TC发动机电控培训教材,教材中提到:EGR系统工作时,进气质量信息是一个很重要的参量,如果空气流量计失效,会导致EGR阀功能下降,影响整车排放。因此,决定重点检查进气质量信息。发动机启动后,读取与进气相关的数据流:进气温度为18.98℃、大气压力为101kPa、空气系统进气偏差为2550mg/Hub。进气温度、大气压力数据流是正常的,空气系统进气偏差数据流意义不明确。读取同车型正常车辆的数据流,空气系统进气偏差也是2550mg/Hub,这说明空气系统进气偏差数据流无实际意义。至此,只能对空气流量计进行检查,经检查发现流量计外壳上的安装箭头方向正确、插头连接可靠、空气流量计中传感器膜片也未见脏物。
该发动机安装了HFM6型带进气温度的空气流量计,但未安装增压压力传感器,流量计共有四个接线端子(1#为主继电器后电源、2#为搭铁、3#为进气温度信号、4#为空气质量信号)。拔下插头,让点火开关处于“ON”位置,在线束侧插头测量1#与地电压为12.8V, 3#与地电压为5V, 4#与地电压为4.1V,测量2#与搭铁的电阻值为0.9Ω,都正常。将插头插上,在插头的4#端子处插上一个大头针,发动机启动后,怠速时测量4#端子与地的电压仍然为4.1V,且加速时电压值不变化,这说明发动机工作时空气质量信号电压不变化,由此怀疑传感器内部电路损坏。更换空气流量计,发动机启动后,冒黑烟故障消除,检查EGR阀开度数据流也恢复正常,故障排除。
故障小结:在该车故障诊断与排除过程中,由于诊断仪的EGR阀开度数据流含义错误、无空气质量信号电压的数据流且发生空气流量计故障而不报故障码,给故障排除带来难度。部分乘用车安装了共轨柴油机,为改善排放加装了电控EGR系统。与电控汽油机不同,怠速时EGR阀部分打开,而转速较高时为提高动力性EGR关闭。诊断仪中EG尺阀开度数据流的含义是错误的,应将其理解为EGR电磁阀占空比。点火开关处于“ON”位置时,该数据流应为99.96%(意味着EGR关闭),怠速时为80%左右(与冷却液温度有关,意味着EGR阀部分打开),踩加速踏板加速,当转速约2000r/min时,EGR电磁阀占空比应为99.96%(EGR关闭)。共轨柴油机EGR系统中,EGR阀能否正常工作,进气质量信息是主控信号,若发动机电脑收不到该信息,EGR阀将迅速关闭。为此我做过下列实验:发动机怠速工作时,读取EGR阀开度数据流为80%左右,将空气流量计的插头拔下,EGR阀开度数据流马上变为99.96%(EGR阀关闭)。