一輛行駛里程約1300km的2021年奧迪A7。客戶反映:該車每次燃油表在一半位置後無法下降。
故障診斷:該客戶4月初提車後,第一次加滿燃油行駛,當燃油表降在1/2位置時,車子繼續行駛100-200km時還是保持在一半位置。客戶作為一個老駕駛員,開始並沒有懷疑是車輛有故障,遂重新加滿汽油,當燃油表再次下到1/2位置時,客戶特別留心,繼續行駛300km後燃油表依舊是紋絲不動,客戶進站報修。當時使用診斷儀VAS6150B讀取系統故障碼,發現發動機系統記憶故障碼P046100燃油存量感測器1訊號不可信(如圖1所示)。根據檢測計劃的引導,選擇經長時間行駛後,燃油表無變化,然後系統提示需要加滿燃油(如圖2所示)。到加油站加滿汽油後燃油表也指向到最高滿箱油位置,此時再次根據檢測計劃的步驟,系統提示燃感測器正常。與客戶溝通暫時先開,若再出現故障本站會提供上門服務。但是客戶離廠幾天後再次來電反映故障依舊,因為客戶和本站距離60km左右,只能將車輛開至當地4S店進行檢修。檢修發現該車的副燃油箱的汽油已經完全沒有,主燃油箱燃油大約只有一半的位置(如圖3所示)。由此可見該車的燃油表指示確實存在問題,只得和客戶約定,第二天由本站送過來代步車給客戶,再將客戶車輛開回本站,做更深入的檢查。
第二天本站人員去客戶那裡替換車輛,筆者特地在站裡找到並統計幾輛和A7油箱結構一樣的車輛資料(如表所示),分別有C8/Q5的資料,同時將故障車輛測量的兩次資料彙總在一起,透過圖4可以看出,燃油表分別處在。/1/2/3格狀態時,正常車輛的資料分別是,感測器1為290Ω /205Ω/184Ω/128Ω,感測器2為268Ω/298Ω/268Ω/268Ω,續航里程分別是0km/30km/90km/240km,而對應故障車輛的感測器1分別是102Ω/90Ω,感測器2的資料則都是267Ω。透過上述的資料總結得出燃油感測器以下幾個特點:
(1)感測器1在主燃油箱、感測器2在副燃油箱,感測器2的電阻為268Ω(Q5為298Ω),等同於副燃油箱燃油完全用光,因此發動機工作過程中首先使用的是副油箱燃油。
(2)感測器1和2電阻與傳統燃油感測器一樣,燃油與電阻成反比,電阻越大,燃油越少。
(3)故障車輛感測器2電阻為267Ω,符合副油箱燃油先用的原則,同時也說明該車燃油感測器2沒有故障。
(4)故障車輛的故障碼指向為燃油感測器1訊號不可信,但根據目前的資料流,感測器1的資料確實存在異常,電阻為90Ω,續航里程數只有440Ω;而電阻為102Ω時,續航里程數卻有520Ω,不符合剩餘燃油和電阻成反比的原則,因此燃油感測器1指向確實存在問題。
對新車而言筆者不能隨便斷定是哪個部件出現故障,那最好的方法是先了解該車燃油感測器的工作原理。經整理電路圖,筆者將燃油感測器的控制邏輯圖簡單羅列,如圖4所示。透過圖4可知,燃油感測器1和2共3根線路,電阻訊號透過硬線直接傳遞給J393,J393接收訊號後透過舒適CAN線傳送給資料匯流排介面J533,再透過儀表CAN線傳遞給組合儀表。在整個控制鏈中,終端控制單元儀表透過感測器的電阻來計算並顯示燃油儲量,而J393和J533則負責正確無誤的將電阻訊號傳遞給儀表,當然其中任何一個環節出現問題,都會導致儀表接收錯誤的電阻訊號,顯示錯誤的燃油儲量。那麼最簡單的檢查方法就是,透過診斷儀讀取儀表和J393控制單元的燃油表資料流,看看兩者的燃油感測器的電.阻值是否相吻合,如果兩者資料吻合再用萬用表測量感測器的電阻值,看感測器的電阻是否和診斷儀讀取的資料一樣,若兩者不同則考慮J393或者線路,若兩者相同則只能考慮感測器本身方面的故障了。
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本著這個想法,筆者首先透過診斷儀分別進入J393和J285讀取燃油感測器資料,發現兩者資料完全相同。接著用萬用表直接測量燃油感測器的資料(如圖5所示),可見此時萬用表測量的資料和診斷儀測量的資料也基本相同,相差1Ω,由此說明J393正確傳遞了燃油感測器的電阻,而J285也正確無誤地接收了燃油感測器的資料。那接下來的檢查重點還是圍繞燃油感測器來進行。
拆下燃油泵,拆下燃油感測器1,在車下面測量感測器1阻值,發現人為撥動感測器1在最高位置其電阻在70Ω左右,撥動在最低位置其電阻接近290Ω,完全符合維修手冊標準範圍,人為慢慢撥動感測器1的滑動電阻,其電阻值也能線性變化,不存在電阻突變的情況,至此也可以確定感測器1也沒有故障。那麼故障究竟在哪裡呢?
再來回顧一下故障現象,每次加油時油表能正常到滿油位置,卻在燃油減少過程中到一半了就再也無法下降,難不成是燃油浮子在燃油箱內部有什麼阻擋不成?帶著這個疑問透過燃油泵埠將手機放在燃油箱內部拍照,果然發現了問題所在,原來是感測器1的浮子在下降過程中被波紋管下方的通氣管阻擋(如圖6所示),此時必須用手將通氣管撥開並遠離浮子後浮子才能正常落下。由於通氣管和副燃油箱以及燃油感測器2作為一個整體配件提供,無法單獨拆卸。本著新車儘量不要大拆大裝的原則,筆者決定嘗試將該通氣管用紮帶綁在其他管子上面,使其儘可能遠離浮子來看看效果,但經過操作後路試發現,車子行駛之後該通氣管路又會擋住浮子阻擋俘子上下活動,只能訂購全新燃油箱予以更換,經更換試車一個月之後反饋,故障不再出現,至此故障徹底排除。
故障總結:其實本文中用紮帶綁住通氣管之後做了很多比較煩瑣的工作來進行驗證,首先該車的燃油加註口和普通車輛完全不同(如圖7所示),由於奧迪採用了新開發的車身形式,因此採用了無蓋式加註管接頭技術,為了防塵,採用雙蓋式系統,其中封蓋1是防止灰塵,封蓋2是防止漏油,塑膠密封件可防止燃油箱向外洩漏。這種結構形式導致在站內加油時必須使用專用工具—4K6 012 167隨車漏斗(如圖8所示左圖),該漏斗先後頂開封蓋1和封蓋2,才可以順利將燃油加入燃油箱內部,加滿燃油後可見油表顯示滿格,續航里程顯示940km。然而再讓燃油減少則更加煩瑣,首先涉及抽油的專用工具VAS5190A(如圖8右圖),當然抽油專用工具還要隨車漏斗配合才可以將抽油管放進燃油箱抽油,但是VAS5190A抽取大約40L汽油後,無法再繼續抽吸燃油。此時筆者又使用了第二個方法(如圖9所示):將清洗燃油系統的吊瓶接在至高壓燃油泵的輸入管路上,而將燃油箱出來至高壓燃油泵的管路直接接一個空桶,透過車輛怠速運轉,讓燃油泵將燃油箱的燃油抽吸出來。該種方法抽吸燃油大約18L後,燃油表依舊在滿格紋絲不動,顯示續航里程為940km。由此可以說明,車輛在原地不動情況下,透過抽出燃油的方式是無法讓燃油表降低的,因為燃油表有自己的計算邏輯,單純快速將燃油液麵降低,而里程數沒有對應減少,那麼燃油表會繼續保持初始位置,直到車輛有速度時才會緩慢降低至合理值。
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為了驗證此時燃油表的剩餘油量,只能將車子上路行駛以保證燃油表能正確指向,然而在行駛過程中,發現燃油表並沒有如筆者所想很決下降,而是實際行駛1km航里程大約下降10km的比例下降,燃油指示也和續航里程相對應。車輛實際行駛20km了儀表上續航里程還顯示有740km,擔心車輛拋錨,遂中止路試返航。
用這種驗證方式無法驗證燃油表是否正常,只能換一種思路進行驗證:開啟點火開關,拔掉燃油感測器的插頭,此時燃油表依舊保持原位,持續1min左右,再關閉點火開關後再開啟燃油表回到零位;再關閉點火開關,插回燃油感測器的插頭,再開啟點火開關,此時燃油表會根據燃油感測器的指向來顯示燃油存量。此時該車燃油表顯示的依舊為一半位置。結合已經抽出燃油60L左右,而該車燃油箱容積有兩種,分別為63L和73L9不管是哪一種燃油箱,此時燃油箱不應該還有一半的燃油,由此判斷還是油浮子被托住無法下降,至此才確定訂購燃油箱總成。