2011年奧迪Q7 TDI柴油版發(fā)動機無法啟動

◆文/遼寧 張利

故障現(xiàn)象

一輛2011年奧迪Q7，配備TDI-3.0T柴油發(fā)動機，無事故史，行駛里程約280 000km。據(jù)車主反映：該車在加油站加完油后行駛約3km左右，等紅燈時發(fā)動機自行熄火，再也無法啟動。當時蓄電池電量充足、啟動機運轉(zhuǎn)正常，發(fā)動機偶爾有著火跡象，但始終無法啟動。

故障診斷與排除

該車之前在其他修理廠進行維修，但未能排除故障，只好用拖車拖至我廠進一步維修。該車拖到我廠時，很多零件沒有裝復(fù)，加之頻繁啟動，蓄電池已經(jīng)徹底虧電，無法進一步檢修。先用充電機給蓄電池充電，并將外圍附件(如排氣管等)逐步裝復(fù)后，連接VAS PC對發(fā)動機進行檢測，在發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)存儲有兩個故障碼：P199E00和P011800(圖1)

圖1 故障車發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)儲存的故障碼

單從故障碼及其含義來看，對故障分析的參考價值不大。經(jīng)檢查，水溫傳感器插頭鎖銷損壞，修復(fù)后重新進行檢測，故障碼P011800消失；另外，汽缸蓋節(jié)溫器線圈存在斷路，更換后重新檢測，故障碼P199E00消失。至此，發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)無故障碼存儲，但依舊無法啟動。

通過與車主溝通得知：該車之前已被多人診斷過，且都建議更換高壓泵，有的甚至建議更換全套系統(tǒng)，導(dǎo)致車主猶豫不決，加之全套系統(tǒng)的費用大約需要5萬元，而車主希望以最小的代價將車修好。

該車發(fā)動機采用博世最新的燃油共軌噴射系統(tǒng)CP4.2-TDI，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 故障車燃油共軌噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

蓄電池充滿電后，嘗試啟動發(fā)動機，發(fā)動機頭一次、兩次可以正常轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速正常。多次啟動操作后，在啟動操作過程中發(fā)動機出現(xiàn)較明顯的轉(zhuǎn)動卡頓現(xiàn)象，但并沒有完全卡住，同時車內(nèi)燈光亮度出現(xiàn)變化。

眾所周知，柴油發(fā)動機采用的是“壓燃”，正常工作的核心三要素是：缸壓、燃油和進氣。本著由簡入繁的原則，筆者首先拆卸節(jié)氣門的進氣管路，發(fā)現(xiàn)進氣系統(tǒng)積碳嚴重，幾乎完全堵死(圖3)。由于結(jié)構(gòu)的限制，只好拆下整個進氣道，對其進行超聲波清洗。徹底清除積碳并更換密封墊后裝復(fù)，進入油路診斷維修環(huán)節(jié)。

圖3 故障車進氣系統(tǒng)積碳嚴重

讀取燃油數(shù)據(jù)塊，選擇高壓系統(tǒng)實際值和標準值，啟動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)燃油系統(tǒng)壓力只有約30bar(1bar=105Pa)，正常情況下燃油系統(tǒng)壓力應(yīng)該在200bar左右。很顯然，燃油系統(tǒng)壓力不夠，但由于系統(tǒng)可以建立約30bar的壓力，初步判斷高、低壓燃油泵的問題不大。斷開低壓燃油泵熔絲對燃油系統(tǒng)進行泄壓，隨后拆下燃油濾清器、高壓油軌及管路，并仔細檢查，未發(fā)現(xiàn)有因拉傷而掉下的金屬粉末。將除噴油嘴(噴油嘴留在車上待查)外的燃油系統(tǒng)零件拆解并清潔后進行缸壓檢測，故障車燃油系統(tǒng)分解圖如圖4所示。

圖4 故障車燃油系統(tǒng)分解圖

用清洗劑及壓縮空氣清潔預(yù)熱塞孔后拆下預(yù)熱塞，需特別說明的是：預(yù)熱塞電氣插頭非常緊，建議借助氣門油封鉗子左右轉(zhuǎn)動后拔出。檢測預(yù)熱塞電阻，接近1Ω，正常；轉(zhuǎn)動點火鑰匙瞬間，能檢查到12V電壓(持續(xù)2s左右)，正常。需要特別提示的是：該車型上的預(yù)熱塞為陶瓷體結(jié)構(gòu)，不可長時間輸入12V電進行測試，否則可能會炸裂。

連接汽缸壓力表組件進行汽缸壓力檢測(圖5)，檢測結(jié)果見表1所示。

圖5 檢測故障車汽缸壓力

表1 故障車汽缸壓力檢測結(jié)果

很顯然，第1、4、6缸的汽缸壓力均出現(xiàn)了異常，發(fā)動機當然無法啟動。另外，在檢測過程中還發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：在對第1缸進行壓力檢測時，噴油嘴本身的供油側(cè)居然出現(xiàn)了泄氣聲，且噴油嘴上的防塵蓋掉落下來，筆者還注意到啟動機運轉(zhuǎn)的間歇卡頓現(xiàn)象也消失了。這使得故障檢測有了重大突破：噴油嘴直通泄漏導(dǎo)致出現(xiàn)液阻。拆下第1缸噴油嘴向其頂部注入少量柴油，并輸入壓縮空氣，噴油嘴出現(xiàn)了明顯的直通漏油現(xiàn)象(圖6)。

圖6 噴油嘴直通漏油

在檢測過程中，未發(fā)現(xiàn)第4和第6缸有泄氣聲，還得繼續(xù)查找這兩個汽缸壓力偏低的真正原因。分析該車噴油嘴密封結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)：噴油嘴上安裝有紅銅密封墊，用來隔絕燃燒室同外界的泄漏。該車噴油嘴密封結(jié)構(gòu)如圖7所示。拆開第1、第4和第6缸噴油嘴發(fā)現(xiàn)，第4和第6缸噴油嘴上的密封墊均變形損壞，而第1缸噴油嘴的密封墊則徹底不見了。為了以防萬一，筆者拆下了所有噴油嘴，并更換了所有密封墊。需要注意的是：安裝時，密封墊帶錐形面必須朝下(即朝向發(fā)動機)。

另外，筆者還為故障車更換了燃油濾清器。裝復(fù)所有附件后，連接診斷儀進入自診斷程序，選擇“元件測試激活”對燃油泵進行運轉(zhuǎn)測試，能聽到燃油泵運轉(zhuǎn)時蜂鳴聲。大約2min后結(jié)束測試，對發(fā)動機進行啟動操作，順利啟動。再次讀取該車的燃油壓力數(shù)據(jù)如圖8所示，經(jīng)過路試及數(shù)次油門全開，車輛均運行正常，且燃油管路無滲漏，該車故障被徹底排除。

圖7 故障車噴油嘴密封結(jié)構(gòu)示意圖

圖8 故障排除后發(fā)動機燃油壓力檢測數(shù)據(jù)

維修小結(jié)

通過本案例，筆者認為有必要與同行一起分享下述4點：

1.在汽車維修界，許多人會認為如果渦輪增壓直接噴射(TDI)柴油發(fā)動機無法啟動，就必須更換全套燃油噴射系統(tǒng)，而很少有人會進行詳細的診斷和分析。本案例用事實證明，這一做法值得商榷。

2.渦輪增壓直接噴射(TDI)柴油發(fā)動機的汽缸壓力最大約為30bar，而噴油嘴的油壓供給端的壓力則高達300bar。顯然，噴油嘴一旦出現(xiàn)類似于本案例中的“直通”故障，燃油高壓端壓力將無法建立，且在活塞運行過程中形成液阻。

3.第1缸噴油嘴密封銅墊為什么不見了？筆者只有根據(jù)本車的實際情況進行推測：銅墊破損后，此時車已經(jīng)出現(xiàn)故障，只是比較輕微，而車主也反映該車之前確實出現(xiàn)過抖動情況；破損的銅墊在高溫高壓氣體的沖擊下，逐漸消融碎掉，由于排氣管側(cè)帶有泄氣孔，碎渣通過泄氣孔排出。這也是第1缸噴油嘴中部橡膠密封圈也同時消失的原因。

4.世界氣象組織研究決定，今后氣壓單位既可用“hPa”(百帕)，也可用“mbar”(毫巴)，兩者暫時并用，最后將逐步統(tǒng)一使用“hPa”，即100Pa，正好等于1mbar。在本案例中，數(shù)據(jù)塊內(nèi)的壓力單位均為“hPa”，我們可以理解為0.001bar。