2022款奔馳C260發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮

◆文/河南 劉勤中

故障現(xiàn)象

一輛2022款奔馳C260豪華轎車(chē)(長(zhǎng)軸距)，搭載254915型發(fā)動(dòng)機(jī)，VIN碼為L(zhǎng)E42061421L08****，行駛里程為6539km。據(jù)車(chē)主反映，該車(chē)正常行駛時(shí)儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈突然亮。

故障診斷與排除

接車(chē)后首先試車(chē)進(jìn)行功能檢查，發(fā)現(xiàn)該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)，儀表臺(tái)上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，但行駛時(shí)未見(jiàn)其它異常。連接診斷儀進(jìn)行快速測(cè)試，在“A79/8-集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISG)”中存儲(chǔ)了故障碼P0A7800-“集成式啟動(dòng)發(fā)電機(jī)A”整流器存在功能故障(圖1)。

圖1 故障車(chē)上存儲(chǔ)的故障碼

此車(chē)為全新的C級(jí)車(chē)，裝配了全新的帶第二代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)ISG2(位于變速器側(cè))的4缸火花點(diǎn)火型發(fā)動(dòng)機(jī)M254和48V車(chē)載電氣系統(tǒng)，以替換之前的M264發(fā)動(dòng)機(jī)和M274發(fā)動(dòng)機(jī)。M274發(fā)動(dòng)機(jī)于2011年投產(chǎn)，6年后，奔馳E就開(kāi)始換裝這款M264至今。4年不到，最新的M254發(fā)動(dòng)機(jī)就發(fā)布了。M264生命周期這么短暫，該不會(huì)是其設(shè)計(jì)上有什么缺陷吧？從技術(shù)的角度來(lái)看，M264發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有什么明顯的短板，M254發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是進(jìn)一步減少燃油消耗量，減少尾氣排放、改善動(dòng)力輸出和改善NVH性能。圖2展示了奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)的演變歷史。

圖2 奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)演變歷史

M254為縱向安裝發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)具有可切換流量接口的渦輪增壓器實(shí)現(xiàn)增壓。第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA)可通過(guò)助力在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生額外的15kW輸出功率，新一代低摩擦機(jī)油的使用有助于確保發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦得到優(yōu)化。M254和M264發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)對(duì)比如表1所示。

表1 M254和M264發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)對(duì)比

搭載變矩器的“第2代9G-TRONIC”變速器和第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)如圖3所示。

圖3 奔馳第2代9G-TRONIC變速器和第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)

M254發(fā)動(dòng)機(jī)(圖4)可以看作是M256直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的四缸版本。與M256一脈相承，M254發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用了大量同平臺(tái)技術(shù)。電機(jī)不再是發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分，而是變速器的一部分。對(duì)9G-TRONIC自動(dòng)變速器進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和提升，將最先與四缸發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。電動(dòng)機(jī)、電力電子裝置和變速器冷卻器現(xiàn)在都安裝在變速器上。這樣就不需要之前所需的線(xiàn)路，在安裝空間和重量方面占優(yōu)勢(shì)。此外，還能提高變速器的效率。改善了與電動(dòng)輔助機(jī)油泵的相互作用，從而使機(jī)械泵供給量降低了30%。新一代全集成化變速器控制采用多核處理器和新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及連接技術(shù)，進(jìn)一步提高了效率。在提高計(jì)算效率的同時(shí)，還大大減少了電氣接口的數(shù)量，且變速器控制系統(tǒng)的重量減少了30%。

集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(圖5)將啟動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的功能組成一個(gè)系統(tǒng)，可替代目前使用的單個(gè)部件。與皮帶驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)相比，集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)更為緊湊，從而提高了輸出強(qiáng)度，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間、降低了啟動(dòng)噪音。集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA)還具備附加功能，例如通過(guò)再生實(shí)現(xiàn)附加能量回收，在加速時(shí)增強(qiáng)輸出。在第1代中，集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)，在第2代中，集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)則位于變速器側(cè)。通過(guò)第1代至第2代的理念轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高了模塊化水平；隨著啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化接口的廣泛使用，使得ISA可以與更多的發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。通過(guò)迭代，對(duì)第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)中包含了電機(jī)(轉(zhuǎn)子和定子)及控制單元(功率電子裝置(逆變器))。

與ISA1對(duì)比，ISA2還采用了集成冷卻系統(tǒng)，大大減少了管路數(shù)量和裝配工作量，圖6為ISA1與ISA2的結(jié)構(gòu)對(duì)比。第1代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA1)部件圖如圖7所示；第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA2)部件圖如圖8所示；第1代和第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)參數(shù)對(duì)比如表2所示。

圖6 第1代和第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)比

表2 第1代和第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)參數(shù)對(duì)比

圖7 第1代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA1)部件圖

圖8 第2代集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)(ISA2)部件圖

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，目前國(guó)內(nèi)的M254發(fā)動(dòng)機(jī)仍然采用傳統(tǒng)的皮帶驅(qū)動(dòng)的空調(diào)壓縮機(jī)，而沒(méi)有采用像M256發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的48V電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)前端有一根傳動(dòng)皮帶，用于驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。也沒(méi)有裝配48V電動(dòng)輔助增壓器。而在其他市場(chǎng)，奔馳車(chē)系已開(kāi)始采用有無(wú)皮帶和裝配電動(dòng)輔助增壓器的M254發(fā)動(dòng)機(jī)。

集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)功率電子裝置A79/8的電路圖如圖9所示。

圖9 集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)功率電子裝置A79/8電路圖

通過(guò)奔馳專(zhuān)用診斷儀查看集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)功率電子裝置A79/8的實(shí)際值(圖10)，未見(jiàn)異常。根據(jù)故障碼和系統(tǒng)工作原理分析，導(dǎo)致該車(chē)故障的可能原因有：A79/8控制單元軟件故障；A79/8線(xiàn)路故障；A79/8內(nèi)部電氣故障。

圖10 故障車(chē)A79/8的實(shí)際值

嘗試對(duì)集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)功率電子裝置A79/8進(jìn)行軟件升級(jí)，結(jié)果提示錯(cuò)誤，存在一個(gè)內(nèi)部故障(圖11)。

圖11 對(duì)A79/8進(jìn)行軟件升級(jí)時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤提示

檢查A79/8冷卻系統(tǒng)，未見(jiàn)泄漏等異常現(xiàn)象；檢查A79/8電氣連接插頭和端子連接，未見(jiàn)松動(dòng)或腐蝕等異常情況。綜合上述檢查結(jié)果進(jìn)行分析，該車(chē)故障原因是集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)整流器A79/8內(nèi)部電氣故障，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮。由于集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)整流器A79/8屬于防盜部件，不能進(jìn)行互換測(cè)試，將此車(chē)的控制單元數(shù)據(jù)記錄反饋廠(chǎng)家技術(shù)支持工程師，確認(rèn)A79/8內(nèi)部存在電氣故障。

更換集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)整流器A79/8(圖12中的300)，經(jīng)過(guò)反復(fù)試車(chē)，故障不再出現(xiàn)，該車(chē)故障已被徹底排除。

圖12 故障車(chē)型集成式啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)

維修小結(jié)

1.根據(jù)WIS規(guī)定，更換A79/8的同時(shí)應(yīng)更換接線(xiàn)盒蓋(圖12中的320)和11條螺栓(圖12中的310)，因?yàn)橹貜?fù)使用有可能會(huì)出現(xiàn)密封不嚴(yán)，而導(dǎo)致控制單元及啟動(dòng)-發(fā)電機(jī)內(nèi)部損壞。

2.拆卸和安裝ISA2控制單元的接線(xiàn)盒蓋時(shí)，必須按對(duì)角順序進(jìn)行。

3.如果ISA2控制單元(圖12中的300)與變速器分離，必須更換整個(gè)控制單元。