上汽大眾新桑塔納CNG車輛不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式

文：曹守軍

關(guān)鍵詞：車門控制單元插接器

故障現(xiàn)象：一輛2014年產(chǎn)上汽大眾新桑塔納CNG出租車，裝配1.6 CUC發(fā)動(dòng)機(jī)，搭載5擋手動(dòng)變速器，行駛里程39萬(wàn)km。用戶反映該車不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式，即便轉(zhuǎn)換后發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)立即熄火。

檢查分析：維修人員起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)該車發(fā)動(dòng)機(jī)使用汽油模式運(yùn)轉(zhuǎn)，按下天然氣轉(zhuǎn)換開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，達(dá)到自動(dòng)轉(zhuǎn)換天然氣模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)立即熄火，確認(rèn)故障與用戶描述一致。

首先需要了解一下，上汽大眾新桑塔納CNG系統(tǒng)的主要部件組成及工作條件。其組成的主要部件有控制單元、減壓閥、鋼瓶壓力傳感器、氣軌壓力傳感器、氣軌、噴氣器、調(diào)壓閥、油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、鋼瓶及管路等。CNG控制單元與該車的燃油控制單元是一體的。減壓閥安裝在蓄電池后方（圖1），減壓閥上有連接鋼瓶的高壓管路、連接氣軌的低壓管路、用于減壓閥加熱的冷卻液管路、鋼瓶壓力傳感器、調(diào)壓閥、加氣口及氣壓表。鋼瓶瓶中的高壓氣體在鋼瓶電磁閥打開時(shí)，氣體流經(jīng)電磁閥后，通過(guò)高壓管路進(jìn)入減壓閥；經(jīng)過(guò)減壓閥降低壓力，低壓經(jīng)過(guò)低壓管路進(jìn)入氣軌，低壓約為450.00～850.00 kPa，怠速時(shí)為450.00 kPa，全負(fù)荷時(shí)為850.00 kPa。

鋼瓶壓力傳感器安裝在減壓閥上，測(cè)量減壓閥處高壓氣的壓力（鋼瓶的壓力），并將該壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。氣軌壓力傳感器安裝在氣軌一側(cè)（圖2），測(cè)量氣軌內(nèi)的低壓氣體壓力，并將該壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)該信號(hào)控制減壓閥上的電磁閥。調(diào)壓閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)占空比信號(hào)控制其電磁閥的接通時(shí)間，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入氣軌的壓力。

圖1 減壓閥

圖2 氣軌壓力傳感器

了解了基本工作原理后，維修人員使用車輛診斷儀VAS6150D檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的故障碼，并未發(fā)現(xiàn)故障碼。檢查鋼瓶壓力傳感器及氣軌壓力傳感器的數(shù)據(jù)（圖3），發(fā)現(xiàn)鋼瓶的壓力為15 927.00 kPa，此壓力表明鋼瓶?jī)?nèi)的氣體處于滿罐狀態(tài)。檢查氣軌壓力傳感器的壓力為544.43 kPa。

圖3 鋼瓶壓力及氣軌壓力的數(shù)據(jù)

讀取鋼瓶壓力及氣軌壓力的數(shù)據(jù)，未見(jiàn)異常。只是氣軌的壓力與相關(guān)資料中給出怠速時(shí)的壓力450.00 kPa還是有區(qū)別的，故障車怠速時(shí)氣軌的壓力為544.43 kPa，從數(shù)據(jù)上看故障車的氣軌壓力要高一些，但也不至于轉(zhuǎn)換天然氣模式時(shí)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。轉(zhuǎn)換天然氣模式時(shí)立即熄火，表明控制單元認(rèn)為達(dá)到轉(zhuǎn)換的條件了，所以控制單元認(rèn)為天然氣系統(tǒng)是正常的，如果不正常，控制單元是不會(huì)轉(zhuǎn)為天然氣模式的。

到底是什么原因?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換天然氣模式時(shí)立即熄火呢？難道在轉(zhuǎn)換天然氣模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過(guò)稀或過(guò)濃？在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換天然氣模式熄火后，立即讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)混合氣形成短期匹配，氣缸列1為25%，這就表明混合氣過(guò)稀。混合氣過(guò)稀的原因很可能是氣軌內(nèi)的壓力過(guò)低或無(wú)壓力。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，氣軌壓力傳感器反饋給控制單元的氣軌壓力比資料中的規(guī)定壓力還要高，為了驗(yàn)證氣軌內(nèi)是否存在壓力，嘗試將氣軌的進(jìn)氣管螺栓松開，發(fā)現(xiàn)氣軌內(nèi)沒(méi)有天然氣。

氣軌壓力傳感器反饋給電腦的壓力是正常的，但實(shí)際上氣軌內(nèi)沒(méi)有氣體。氣軌內(nèi)的壓力是由減壓閥上的電磁閥控制的，電磁閥是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制電磁閥的指令是由氣軌壓力傳感器反饋的數(shù)據(jù)計(jì)算得出的。所以問(wèn)題就出在氣軌壓力傳感器反饋給電腦的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，因?yàn)闅廛墐?nèi)根本就沒(méi)有氣體。

拔下氣軌壓力傳感器的插接器，測(cè)量氣軌壓力傳感器的1號(hào)端子和2號(hào)端子的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓在1.0～4.9 V之間反復(fù)變化，而正常電壓應(yīng)該穩(wěn)定在4.9 V，表明電壓不正常。供電與接地是由控制單元提供，而氣軌壓力傳感器的供電和接地，與鋼瓶壓力傳感器的供電和接地是共用的，鋼瓶壓力傳感器是正常的，表明發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元也是正常的。將氣軌壓力傳感器的供電和接地?cái)嚅_，與鋼瓶壓力傳感器的供電和接地跨接，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)為天然氣模式了，說(shuō)明故障出現(xiàn)在線束內(nèi)。檢查正常時(shí)的氣軌壓力傳感器的數(shù)據(jù)為447.97 kPa（圖4）。

故障排除：修復(fù)線束后試車，車輛可以自動(dòng)轉(zhuǎn)為天然氣模式，發(fā)動(dòng)機(jī)也不再自動(dòng)熄火，故障排除。

圖4 怠速時(shí)正常的氣軌壓力傳感器數(shù)據(jù)