文:陸建平
捷達(dá)雙燃料轎車失火故障排除
文:陸建平
雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸蓋
故障現(xiàn)象:一輛2016年產(chǎn)一汽-大眾新款捷達(dá)1.6 L轎車,搭載壓縮天然氣CNG/汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)EA211(EU4),發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):CUCA,行駛里程3 .5萬km。用戶反映車輛使用過程中組合儀表內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈報(bào)警,天燃?xì)釩NG運(yùn)行模式自動(dòng)切換成汽油模式。
檢查分析:維修人員連接大眾VAS 6150B檢測儀進(jìn)入01發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元,檢測到其內(nèi)報(bào)有故障碼:P336200——燃?xì)膺\(yùn)行,氣缸1檢測到不發(fā)火靜態(tài)故障。
為確認(rèn)故障現(xiàn)象,維修人員對(duì)車輛進(jìn)行試車,同時(shí)讀取測量值(圖1)。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí),1缸數(shù)據(jù)流失火計(jì)數(shù)從0跳到10,然后又返回到0,數(shù)據(jù)不斷反復(fù)(圖1中失火計(jì)數(shù)3是瞬間截屏的),該車發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)有失火現(xiàn)象。
導(dǎo)致該車型失火的原因有主要有以下幾點(diǎn)。
①火花塞故障。
②點(diǎn)火線圈故障。
③噴氣嘴或噴油器故障。
④噴氣嘴或噴油器連接線路故障。
⑤發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元故障。
⑥機(jī)械問題導(dǎo)致某個(gè)氣缸不密封。
⑦氣門關(guān)閉不嚴(yán)等。
該車輛僅在天然氣模式運(yùn)行過程中才會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)失火現(xiàn)象,失火現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)明顯感覺到發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng),之后出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮。當(dāng)燃?xì)饽J阶詣?dòng)轉(zhuǎn)換成汽油模式后,發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)消失,數(shù)據(jù)流也正常,無失火記錄。將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后重新起動(dòng),仍可以使用天然氣模式運(yùn)行,只要發(fā)動(dòng)機(jī)一旦出現(xiàn)失火,天然氣模式立刻切換到燃油模式。
遵照先簡后繁的維修診斷原則,維修人員進(jìn)行了如下維修。
①試換1缸火花塞。
②調(diào)換點(diǎn)火線圈。
③試換電噴氣嘴。
但經(jīng)過上述維修后,故障依舊,于是維修人員接著檢查噴氣嘴的電路??缃影l(fā)光二極管至1缸噴氣嘴線路,觀察指示燈點(diǎn)亮情況,測量結(jié)果正常,指示燈一閃一閃,代表發(fā)動(dòng)機(jī)控制正常 。
既然電路部分未發(fā)現(xiàn)問題,維修人員接下來檢查機(jī)械部分。首先按照維修手冊測量氣缸壓力,測量步驟中的重點(diǎn)操作是:一人安裝好氣缸壓力檢測儀并觀察讀數(shù),另一人完全踩下加速踏板,同時(shí)操作起動(dòng)機(jī),直到檢測儀上不再顯示壓力上升為止(圖2)。各缸氣缸壓力的測量結(jié)果如表1所示,查閱維修手冊可知各氣缸壓力屬于正常范圍。
隨后,維修人員使用內(nèi)窺鏡檢查燃燒室、氣門及氣門座圈 ,發(fā)現(xiàn)氣門附近存在較多積炭(圖3)。于是建議用戶繼續(xù)以汽油模式使用2箱汽油(約可行駛1 500 km),并添加一瓶燃油清洗劑。
用戶以汽油模式使用3天后,車輛故障現(xiàn)象更加嚴(yán)重,原地怠速時(shí)轉(zhuǎn)換至CNG模式,發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)失火,故障依舊。
表1 氣缸壓力測量結(jié)果
由于維修人員對(duì)雙燃料車型接觸不多,缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),該車故障維修至此一時(shí)陷入僵局。于是,維修人員求助了解該車型的專業(yè)人士,得知壓縮天然氣CNG發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸間的壓力不能超過100 kPa(1 bar)的壓差,那么從測試缸壓結(jié)果看,1缸與其他3個(gè)缸的缸壓差值均達(dá)到了100 kPa以上,間接說明1缸存在密封不良現(xiàn)象,壓縮時(shí)可能存在泄漏。最終我們懷疑氣缸蓋1缸氣門密封不嚴(yán),建議用戶更換氣缸蓋總成。
故障排除:更換氣缸蓋后,故障徹底排除,車輛恢復(fù)正常。
回顧總結(jié):雖然排故過程走了一些彎路,但我們也從中獲得了一些新知識(shí)。
汽油為液態(tài),其噴入進(jìn)氣歧管時(shí)產(chǎn)生霧化也是液態(tài)狀態(tài),會(huì)彌補(bǔ)一部分的氣缸密封性,所以汽油模式運(yùn)行過程中發(fā)動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)失火現(xiàn)象,而天然氣模式由于是以氣體狀態(tài)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī),混合比較充分,氣缸氣門密封如果存在泄漏,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)就很快出現(xiàn)失火現(xiàn)象。
由于天然氣CNG燃燒時(shí)比較粗暴,發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)較大,所以相對(duì)汽油燃燒時(shí)失火診斷閾值可以適當(dāng)放大。由于進(jìn)氣效率的降低,導(dǎo)致相對(duì)負(fù)荷和扭矩的漂移,所以失火診斷閾值在斷油自學(xué)習(xí)和供油自學(xué)習(xí)區(qū)域也需要重新劃分。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)CNG控制系統(tǒng)和汽油控制系統(tǒng)分別單獨(dú)監(jiān)測各自的失火,采用不同的失火計(jì)數(shù)器,同時(shí)由于各自排放和排溫不同,系統(tǒng)以各自的失火率來單獨(dú)進(jìn)行OBD控制。以上可以解釋為何汽油模式運(yùn)行時(shí)沒有出現(xiàn)失火,而在天然氣模式運(yùn)行時(shí)很快就出現(xiàn)失火。