大眾EA888型發(fā)動機加速無力故障原因解析

◆文/廣東 汪貴行

一輛2015款上汽大眾帕薩特自動擋轎車，發(fā)動機出現(xiàn)逐漸加重的抖動現(xiàn)象，由于對正常行駛影響不大，車主當(dāng)時并沒在意，只是聽朋友講只要對發(fā)動機的油路氣路進行清洗即可。于是，車主在附近維修廠對該車進行了簡單的節(jié)氣門清洗，發(fā)動機抖動似乎得到了緩解。但在最近一次高速長途行駛過程中，突然出現(xiàn)加速困難的故障，車速由110km/h直線下降到72km/h左右，差一點被后車追尾。車主當(dāng)時驚慌失措，用力踩油門車速仍上不去，發(fā)動機轉(zhuǎn)速最多只能達(dá)到3 300r/min，就不再上升。幸好車輛還能勉強維持低速行駛，車主就近找了一個出口駛離了高速，并送修。

汽修人員接車后，打開發(fā)動機艙蓋檢查，除了發(fā)動機有輕微抖動外，表面上看不出其他任何異常。儀表盤上的發(fā)動機EPC報警燈點亮，試圖加大油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速仍無法超過3 300r/min，很明顯該車的發(fā)動機進入了“自我保護”模式。具有大眾車系維修經(jīng)驗的同仁都知道，這種情況多是由高壓燃油裝置不正常所致。

這輛2015款上汽大眾帕薩特轎車搭載的是1.8L TSI渦輪增壓四缸汽油發(fā)動機，發(fā)動機型號為EA888，壓縮比高達(dá)9.6，采用缸內(nèi)直噴技術(shù)將汽油直接噴入燃燒室，發(fā)動機的動態(tài)響應(yīng)極快。燃油系統(tǒng)采用高壓共軌噴射方式，能提供精準(zhǔn)的燃油控制，耗油較低。采用可變進氣歧管，通過翻板來控制進氣管道的長短，提高低轉(zhuǎn)速時的充氣效率，以獲得更高的升功率。

一、EA888發(fā)動機供油系統(tǒng)原理

大眾第二代EA888 1.8T渦輪增壓發(fā)動機裝有高、低兩個電動汽油泵。低壓電動汽油泵能將汽油加壓到4～5.5bar(1bar=105Pa)左右，在熱啟動狀態(tài)下，汽油壓力最高可達(dá)5.8bar。低壓燃油泵將燃油輸送到發(fā)動機艙的高壓油泵的進口。高壓油泵采用單柱塞式將汽油加壓到40～110bar后，輸送到高壓油軌，再分送至各缸“直噴”的噴油器。其油路系統(tǒng)的簡圖如圖1所示。

圖1 大眾第二代EA888發(fā)動機油路系統(tǒng)

高壓油泵位于發(fā)動機本體的右側(cè)，屬于機械柱塞泵的結(jié)構(gòu)，是由發(fā)動機排氣凸輪軸尾部的凸輪盤驅(qū)動的，隨轉(zhuǎn)速的升高能產(chǎn)生40～110bar左右的油壓，最高可達(dá)200bar。在排氣凸輪軸的驅(qū)動下(圖2)，高壓燃油泵活塞作往復(fù)運動而泵油。高壓燃油泵活塞的中部是空心的，當(dāng)泵室中的油壓大于高壓油軌中的油壓時，排油閥打開將燃油壓向高壓油軌，再由油軌將高壓油分送至各缸內(nèi)的直噴噴油器(圖3)。

圖2 高壓燃油泵驅(qū)動示意圖

低壓泵裝在油箱內(nèi)，使用的是傳統(tǒng)的電動泵。油泵采取無回油的整體式結(jié)構(gòu)，集成有低壓燃油泵、油壓調(diào)節(jié)器和油位傳感器等。低壓燃油泵是由油壓控制器供電的，正常情況下能產(chǎn)生4.0～5.5bar的油壓，輸送到高壓燃油泵。檢查低壓泵的方法比較簡單，只需通過觸摸油箱是否能感覺到振動，就能大體知道油泵是否在工作。使用大眾車系專用的 VAG1318檢測儀，如果低壓油壓能達(dá)到正常值5.4bar，就說明低壓泵工作是正常的。

這款EA888發(fā)動機使用缸內(nèi)直噴技術(shù)，采用六孔式噴射器(圖3)，噴射錐角正對著活塞頂部的凹坑，在火花塞處能產(chǎn)生易引燃的混合汽，保證發(fā)動機迅速起動和形成較強勁動力。

圖3 缸內(nèi)直噴的噴油器

高壓噴油器是由發(fā)動機電腦來驅(qū)動的。為使得噴油器快速噴油，減少無效噴油時間，瞬間產(chǎn)生出驅(qū)動的反應(yīng)，電腦開始供給高達(dá)90V的電壓和10A的激勵大電流，迫使噴油器快速打開后，再供給30V電壓約3～4A的電流，使噴油器保持在完全開啟的狀態(tài)(圖4)。

圖4 電流驅(qū)動型噴油器的啟動與保持電流

大眾EA888發(fā)動機，在高壓油軌上還裝有燃油壓力傳感器G247、高油壓限制閥，以及油壓調(diào)節(jié)電磁閥N276等。燃油壓力傳感器G247可監(jiān)測高壓油軌中的油壓值，傳感器中有鋼質(zhì)膜片，利用其變形來改變“應(yīng)變電阻”值的大小。應(yīng)變電阻信號傳輸給發(fā)動機電腦，以對燃油壓力進行調(diào)節(jié)。高壓限制閥起保護作用，能限制油軌中的過高油壓，它是機械彈簧式的限壓裝置。若油軌中的油壓超過120bar時，則高壓限制閥將打開，以泄掉部分燃油，達(dá)到保壓的目的。

油壓調(diào)節(jié)電磁閥N276起調(diào)節(jié)油軌中油壓的作用，當(dāng)傳感器G247檢測到的油壓值與設(shè)定油壓有差別時，由發(fā)動機電腦發(fā)出脈沖寬度的調(diào)制信號，也就是采用“占空式”的方式，來驅(qū)動燃油壓力調(diào)節(jié)電磁閥，從而調(diào)節(jié)油軌中的壓力。該調(diào)節(jié)與油軌中的噴油量和油泵輸油量無關(guān)，這能確保油軌中始終有足夠的燃油壓力。當(dāng)壓力傳感器發(fā)生故障時，發(fā)動機電腦則用一個“固定占空比”來驅(qū)動燃油壓力調(diào)節(jié)電磁閥，以維持油軌中的油壓。

上汽大眾帕薩特搭載的第二代EA888發(fā)動機，其油路具有自保護功能。當(dāng)高壓油泵出現(xiàn)不泵油的故障，或油軌中的部件出現(xiàn)故障時，依靠低壓燃油泵輸出約5.4 bar的油壓，仍能繼續(xù)向發(fā)動機缸內(nèi)噴油。當(dāng)然此時只能保證發(fā)動機維持在較低轉(zhuǎn)速下運行，如上文所述故障車的發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速只有3 300r/min，故還能使車輛以較低車速繼續(xù)行駛。這就是故障車的高壓供油系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，車速陡然由110km/h直線下降到72km/h的原因，但仍能維持車輛的低速行駛。

二、EA888發(fā)動機加速無力的檢測方法

通過對大眾第二代EA888發(fā)動機供油系統(tǒng)原理的了解，我們可以初步判斷上文所述故障車的故障原因是由高壓供油部分出現(xiàn)故障，導(dǎo)致油路自保護功能啟動，從而出現(xiàn)加速無力，發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速被限制在3 300r/min以下，同時儀表盤上的EPC故障燈點亮。由于油壓電磁閥N276如果出現(xiàn)損壞，也會引起高壓供油部分出現(xiàn)異常，因此，對于故障車，究竟是高壓油泵的故障，還是油壓電磁閥N276故障呢，還需要進行進一步檢測。

在判斷N276是否存在故障時，可以使用大眾車系專用檢測儀的“元件功能測試”來進行檢測。具體方法是：用VAS6150進入發(fā)動機控制單元01，選擇功能03的執(zhí)行元件測試，再選擇燃油壓力調(diào)節(jié)器N276電磁閥。此時人為給N276電磁閥供電，如果能聽到N276電磁閥有輕微“噠噠”聲響，且用手摸N276電磁閥能感覺到明顯的振動，則基本可判斷N276電磁閥處于正常工作狀態(tài)。否則，則說明N276電磁閥可能存在故障。N276電磁閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 油壓調(diào)節(jié)電磁閥N276的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

利用上述方法對故障車的N276電磁閥進行檢測發(fā)現(xiàn)該電磁閥工作正常，據(jù)此基本判定故障車的故障點在高壓燃油泵上。由于電磁閥N276和高壓油泵是一體式的結(jié)構(gòu)，只得更換高壓燃油泵總成(圖6)。更換后在道路試車前，再使用VAS6150進行檢測，讓檢測儀進入01-08-140-3區(qū)，讀取到怠速時高壓燃油供應(yīng)系統(tǒng)的壓力為40bar。通過路試，發(fā)動機運行和車輛加速一切正常，該車故障被徹底排除。

圖6 更換新的高壓油泵總成

導(dǎo)致大眾第二代EA888發(fā)動機高壓供油部分出現(xiàn)故障的可能原因比較多，但最常見的還是由于油品質(zhì)量不佳導(dǎo)致高壓燃油泵損壞所致。在故障車的維修過程中，筆者發(fā)現(xiàn)該車燃油箱中有少量粘稠狀的膠質(zhì)，高壓油泵及濾清器、火花塞、噴油嘴等有較厚的積炭。詢問車主得知，平時對汽油的加注較隨意，一是習(xí)慣在燃油報警燈亮起時才加油，二是不大注意汽油的標(biāo)號，遇到什么標(biāo)號的汽油都加注，甚至不正規(guī)加油站的90號汽油也照加。大眾EA888發(fā)動機壓縮比高達(dá)9.6，最好加97號汽油，最低也不應(yīng)低于95號。但故障車長期隨意加油，造成較精密的高壓油泵首先損壞，是形成本車故障的主要原因。

當(dāng)汽油由于提煉不純或?qū)嶋H膠質(zhì)過高，或含有一定的雜質(zhì)時，會在發(fā)動機的燃燒過程中，產(chǎn)生膠質(zhì)、積炭，也會在油路中形成阻塞，使燃油泵、火花塞、噴油嘴、濾清器、氧傳感器等工作不良或受損，形成車輛運行中出現(xiàn)抖動、功率下降甚至熄火的故障。

三、EPC報警燈點亮的可能原因

EPC報警燈點亮，在大眾車中比較常見，其原意是“電子節(jié)氣門”出現(xiàn)了故障。正常情況下，點火開關(guān)接通后，車輛自檢時EPC燈會點亮，隨即便會熄滅。如車輛啟動后此燈仍不熄滅，說明是“電子節(jié)氣門”出現(xiàn)故障。而故障車在發(fā)生突然加速無力故障時，儀表盤上也同時伴有EPC報警燈點亮的情況。從故障車的維修診斷來看，發(fā)動機高壓系統(tǒng)油壓不正常導(dǎo)致供油不足時，EPC報警燈也會被點亮。

一般來說EPC報警燈點亮的可能原因有：節(jié)氣門臟了，應(yīng)進行清洗；制動燈不亮，需要檢查制動燈開關(guān)及線路；燃油質(zhì)量不佳，導(dǎo)致燃油油壓出現(xiàn)異常。

最后，需要特別提醒的是，如果更換發(fā)動機的高壓噴油器，必須使用檢測儀對發(fā)動機電腦進行重新匹配后，方可啟動發(fā)動機。