摘要:邁騰B8渦輪增壓器位于發(fā)動機上方,和發(fā)動機進、排氣管道相連,渦輪增壓器是渦輪增壓系統(tǒng)的重要組成部分,當渦輪增壓器及其控制電路出現(xiàn)故障時,會導致發(fā)動機的動力下降,油耗增加,同時還會導致機油消耗量增加,發(fā)動機怠速不穩(wěn),增壓效果不明顯。由此,從大眾邁騰B8渦輪增壓器的控制原理及電路入手,結(jié)合實際測試數(shù)據(jù),總結(jié)渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷思路,以此來快速進行渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷,從而排除相關(guān)故障。
關(guān)鍵詞:渦輪增壓器;控制原理;電路;故障診斷
中圖分類號:U472 ?收稿日期:2023-04-12
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.07.032
1 渦輪增壓系統(tǒng)簡介
所謂渦輪增壓,是將進入氣缸前的新鮮空氣預先進行壓縮,然后再以高密度送入氣缸的一種技術(shù)措施。渦輪增壓器是根據(jù)發(fā)動機的負荷來控制排氣的流動路線,并通過渦輪增壓器提高進氣壓力,增加進氣量,從而大大改善發(fā)動機的動力性。目前在汽車發(fā)動機上采用增壓技術(shù),一方面能夠提高汽車的動力性,另一方面能夠提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性[1]。
1.1 渦輪增壓器的作用及安裝位置
a.渦輪增壓器的作用。
廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動機工作時燃燒后排出的具有一定能量(高壓、高溫)的廢氣,驅(qū)動渦輪增壓器中的渦輪高速轉(zhuǎn)動,渦輪高速轉(zhuǎn)動再帶動與渦輪同軸的泵輪一起高速運轉(zhuǎn)[2]。泵輪位于發(fā)動機的進氣管路上,它轉(zhuǎn)動時使進氣管內(nèi)的空氣壓力升高。新鮮空氣經(jīng)壓氣輪增壓后進入氣缸,因此氣缸的進氣量提髙。增壓后的空氣需要冷卻器進行降溫,提高進入氣缸內(nèi)空氣的密度,從而提高循環(huán)過程中進入氣缸的空氣量。
b.渦輪增壓器的安裝位置。
渦輪增壓器是需要發(fā)動機排出的廢氣推動,所以渦輪增壓器與排氣歧管連接。有些橫置發(fā)動機的汽車打開發(fā)動機蓋之后就可以看到排氣歧管,有些發(fā)動機的排氣歧管是在前面,有些是在后面,排氣管與渦輪增壓器連接。具體安裝位置如圖1所示。
1.2 渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
a.渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
邁騰1.8T發(fā)動機采用的是單渦輪增壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有渦輪增壓器、膜片驅(qū)動器、中冷器和旁通閥等。渦輪增壓器由壓縮輪、渦輪及中間體三部分組成。渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
b.渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理。
渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理如圖3所示。發(fā)動機工作時,沖擊渦輪的廢氣量增加,渦輪轉(zhuǎn)速升高,增壓壓力提高,壓力達到一定值時,發(fā)動機控制單元控制增壓壓力限壓電磁閥N75的開度來改變壓力單元內(nèi)的壓力。增壓壓力過高時,高壓空氣使膜片向右移動,從而使聯(lián)動桿打開旁通閥,一部分廢氣從旁通閥排入大氣,此時沖擊渦輪的氣體量減少,渦輪的轉(zhuǎn)速下降,最終導致增壓壓力下降[3]。如過增壓壓力繼續(xù)增大,則旁通閥的開度增大,實現(xiàn)對增壓壓力的自動調(diào)節(jié)。
2 渦輪增壓系統(tǒng)的故障診斷
2.1 增壓壓力限制電磁閥控制電路分析
圖4為邁騰B8增壓壓力限制電磁閥線路電路圖,增壓壓力限制電磁閥安裝在渦輪增壓器上。
增壓壓力限制電磁閥包含兩個端子,SB9與N75的1#端子連接,為增壓壓力限制電磁閥供電;J623通過T105/21端子控制N75的2#端子接地,增壓壓力限制閥工作[4]。
各端子編號、用途以及其所對應(yīng)線路參考數(shù)值如表1所示。
2.2 增壓壓力限制電磁閥的故障分析
增壓壓力限制閥的常見故障主要包含有增壓壓力限制閥自身損壞、增壓壓力限制閥到電腦的線路或插頭存在故障、發(fā)動機電腦自身故障等,在故障診斷過程中可通過故障現(xiàn)象分析、故障碼及數(shù)據(jù)流分析、故障范圍確定、數(shù)據(jù)測量與診斷、故障點確認與恢復等過程完成增壓壓力限制閥的故障檢修。
增壓壓力限制閥所引起的故障現(xiàn)象不足以幫助維修人員快速鎖定故障范圍,可在故障代碼和數(shù)據(jù)流的幫助下進一步縮小故障范圍,與增壓壓力限制閥故障相關(guān)的故障代碼及其含義如表2所示。
根據(jù)故障碼提示可進一步明確故障范圍,當解碼器提示“P024300增壓壓力控制電磁閥斷路/對地短路”故障代碼時,分析其故障代碼產(chǎn)生機理,主要是增壓壓力限制閥控制信號缺失所引起的。
2.3 電動燃油泵及其控制電路的診斷流程
如果故障碼指向“P024300增壓壓力控制電磁閥,斷路/對地短路”,增壓壓力限制閥診斷流程如圖5所示。
首先測量J623的T105/21端子對地波形,測試結(jié)果為12 V直線,說明J623局部故障,測試結(jié)果為4 V直線,則繼續(xù)測量N75的(2#)端子對地波形,如果測試結(jié)果為12 V直線,說明T105/21端子與N75(2#)之間線路故障,如果測試結(jié)果為4 V直線,則繼續(xù)測量N75的(1#)端子對地電壓,如果測試結(jié)果為12 V直線,說明N75自身故障,如果測試結(jié)果為4 V直線,說明SB9與N75的(1#)端子之間線路故障[5]。
3 渦輪增壓系統(tǒng)故障案例分析
3.1 確認故障現(xiàn)象
起動車輛,對故障進行確認。車輛故障現(xiàn)象表現(xiàn)為:打開點火開關(guān),起動時EPC燈常亮,發(fā)動機故障燈常亮。
3.2 讀取故障碼
連接故障診斷儀,打開點火開關(guān),讀取故障代碼,故障碼提示“P024300增壓壓力控制電磁閥,斷路/對地短路”。
3.3 讀取數(shù)據(jù)流
數(shù)據(jù)流顯示增壓壓力低于正常值。
3.4 分析故障原因
根據(jù)故障碼和數(shù)據(jù)流測試結(jié)果分析,故障原因可能為以下幾點:
a.增壓壓力限制閥自身故障。
b.發(fā)動機控制單元J623局部故障。
c.增壓壓力限制閥至J623之間線路故障。
d.增壓壓力限制閥供電故障。
3.5 診斷故障
增壓壓力限制電磁閥的故障檢測分3個步驟:
第一步,測量J623的T105/21對地波形。
打開點火開關(guān),起動發(fā)動機,測量J623的T105/21對地波形,實測結(jié)果為4 V直線,正常情況下,應(yīng)為12 V方波,測試結(jié)果異常,說明故障可能為N75至J623之間線路故障、N75自身故障或N75供電故障。
第二步,測量增壓壓力限制閥N75(2#)端子對地波形。
打開點火開關(guān),起動發(fā)動機,測量N75(2#)端子對地波形,實測結(jié)果為12 V不變,正常情況下,應(yīng)為12 V方波,測試結(jié)果異常,結(jié)合上一步測量結(jié)果分析,說明可能為J623的T105/21與N75(2#)之間線路故障。
第三步,測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻。
關(guān)閉點火開關(guān),斷開蓄電池負極,測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻,實測結(jié)果為無窮大,正常情況下應(yīng)小于2 Ω,說明N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路斷路[6]。
3.6 排除故障
a.修復故障。
首先確認故障線路的位置,之后斷開蓄電池負極,修復N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路,然后安裝蓄電池的負極。
b.復檢車輛。
首先起動車輛,發(fā)動機運轉(zhuǎn)正常,發(fā)動機故障燈和EPC燈熄滅。之后重新讀取故障碼,系統(tǒng)顯示正常,說明故障已排除。
c.執(zhí)行6S管理。
收車輛防護,清潔車身、工量具、場地。
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作者簡介:
高恩娟,女,1988年生,講師,研究方向為汽車檢測與維修、機械工程。