一輛行駛里程僅550 km、配備M264型1.5T發動機和9擋手自一體變速器的2020年賓士C260轎車。使用者反映:該車正常行駛過程中發動機故障燈點亮,加速無力,難以達到30 km/h,就立即進店檢查。
檢查分析:該車購買不到半個月,無任何維修記錄。車輛進廠時候儀表板上的發動機故障燈亮著(圖1),無其他報警資訊。發動機熄火後重新起動,故障燈熄滅;試車,未見其他異常。用賓士專用故障診斷儀XENTRY對車輛進行快速檢測,結果在發動機控制單元(M E)中有故障碼:P000300—流量調節閥對搭鐵短路。
該款發動機的燃油供應系統由低壓和高壓回路組成,其工作原理為:低壓回路產生0.40~0.67MPa的燃油低壓,燃油經過濾清器過濾雜質和吸收不規則的壓力波動後進入高壓油泵,由高壓油泵壓縮至最高20. 00 MPa,並輸送至油軌,然後透過噴油嘴以高壓的形勢噴入缸內燃燒(圖2)。油軌上的壓力感測器監測燃油高壓,訊號傳送給ME評估,然後ME將油壓資訊透過CAN匯流排傳輸至燃油泵控制單元,用於調節燃油低壓。
此外,在高壓油泵上集成了一個流量調節閥,其功能相當於節流閥(比例閥),由ME控制,用於調節進入高壓油泵的燃油量。當高壓回路出現故障而無法建立高壓時,低壓緊急執行啟用。此時燃油低壓升高到0.45~0.67 MPa,流量調節閥開啟,燃油透過控制閥進入油軌,噴油器促動時間延長,發動機功率降低,最高車速為70 km/h。
根據XENTRY檢測結果,分析引起故障碼的原因分別有:流量調節閥故障、ME故障以及二者之間的線路故障。
維修人員首先執行故障碼的引導測試,透過促動檢測流量調節閥,結果油軌壓力可以在標準範圍內升高和降低;Y94的控制角度也可以在標準範圍內增大和減小,即促動正常(圖3)。這說明Y94及其線路均正常。然後對ME進行軟體升級,結果無新版本,排除ME軟體因素。
維修人員再次試車10 km左右,車輛一直正常,沒出現故障碼。不得已將車輛停放半天,待冷車後繼續試車,結果沒多久發動機故障燈點亮,車輛加速無力,最高車速被限制在60 km/h左右。用XENTRY測試,ME依舊儲存相同的故障碼。 再次執行引導測試,結果顯示油軌壓力只有0.75 MPa(圖4),很明顯,車輛進入了低壓緊急執行模式,並且燃油低壓和Y94的控制角度是正常的。繼續引導,測量Y94的內電阻為0.8Ω,即Y94是正常的。以上測試說明,緊急執行模式並非Y94故障引起,而是由於高壓油泵建立不起高壓或噴油器洩漏引起的。
在發動機熄火後快速拆下火花塞,用內窺鏡觀察各氣缸,活塞表面略有些溼潤,但並未發現噴油器有洩漏的跡象。由此判斷高壓過低是由高壓油泵故障引起的。重新起動發動機,車輛又恢復正常,即故障呈現偶發性的特點。
此時維修人員產生一個疑問,高壓油泵設計為機械式單柱塞泵,由進氣凸輪軸驅動,它一旦有故障而建立不起高壓時,故障往往都是一直存在的,而不是呈偶發特點。從這點上分析,ME故障的可能性更大些。但由於ME是防盜件,無法透過對調確認,因此優先考慮高壓油泵。
與同款車輛對調高壓油泵(包括流量控制閥),試車很久未見異常。第二天早上繼續試車,結果故障再次出現。這樣排除高壓油泵故障的可能,確定ME內部故障。
故障排除:更換髮動機控制單元並進行匹配後,然後連續試車3次,里程超過50 km,但故障沒有出現。交車給使用者,1周後電話回訪,使用者表示車輛已行駛了800多km都很正常,即故障徹底排除。