奔驰Sprinter汽车是奔驰商务车中的一款,直列4缸电喷发动机,后轮驱动,其传动机构中的变速器为手动变速器,发动机型号为903,发动机排量为2.2L。点火系统为分组点火,1、4缸共用一个点火线圈,2、3缸共用另外一个点火线圈,属于动力型点火系统。此车由德国奔驰公司生产,2004年2月出厂,行驶里程为3万km。
故障现象:发动机在低速行驶,即在1、2、3档行驶时动力基本正常。当汽车进入4档行驶时,发动机动力沉闷,表现出高速行驶时动力不足的现象,但发动机工作平稳。
故障诊断与排除:
1.动力试验
汽车入厂后,首先,观察空载时发动机本身的工作状况。起动车辆后,随着加速踏板被踏下量的加大,转速基本上能以相应的值提高,没有发现异常。于是,用奔驰专用的诊断仪quick test检测,仪器显示各系统均正常,查看数据流读数,基本能达到要求,只是比标准值略低一点,也就是说汽车没有故障码显示出来,同时可以说明汽车的传感器、控制单元各信号传输元件是良好的,于是怀疑执行器的有问题。
2.节气门体的检测
打开发动机盖,拆下节气门前进气系统的一段进气管,观察节气门体,用电筒照明节气门风门及风门转轴,发现有些脏,于是清洗节气门,清洗的目的是防止脏物引起节气门轴发涩。当发动机控制单元发出指令转动节气门时,节气门风门所转角度就会跟不上或不到位,在高速行驶时会出现更为明显的动力不足现象。电喷发动机的节气门开度是通过发动机控制单元控制步进电动机来实现的,而步进电动机使节气门打开所产生的力是一定的,力不够大时就不能使发涩的节气门轴转到相应的角度,所以要清洗节气门体。
将清洗好的节气门装回,试车,故障依然存在,接着进行下一步检查。
3.工作油压的检测
用燃油压力表检测汽车供油的工作压力,目的是检查燃油压力是否过低。燃油压力过低的话,将会引起发动机高速行驶时供油量不够,或者说供油跟不上,这同样会造成汽车高速行驶时动力不足。于是用燃油压力表检测工作油路的油压。注意:接上旋转连接螺母时一定要用布稍稍遮一下,防止有少许的汽油射出不慎入眼,引起不必要的伤害。通过检测,燃油压力在0.3MPa左右,正常。然后,拔下燃油压力调节器的真空管,油压有所升高,在0.32MPa左右,此情况属正常升高范围,因为燃油压力调节器的真空度来源于进气歧管,其真空度随节气门的开度变大而逐渐降低,这时燃油压力调节器的真空吸力减小,回油量也减少,而泵油压力是不变的,所以工作油压自然就增大了。(www.xing528.com)
测完油压后,关掉车钥匙,但不要把燃油压力表的接头拆下来,目的是观察油管的保压情况。30min左右,油压下降了约0.1MPa,在0.22MPa左右,说明燃油压力调节器有少许的泄压现象,于是换上一个新的燃油压力调节器。路试,高速行驶时动力仍不足。
4.火花塞的检查
拆下了发动机1~4缸的火花塞,观察火花塞的电极处,表面比较干爽,说明燃烧基本完全,但是电极的间隙略大了一些。进行分析:该车已行驶3万km,正常行驶的话,不管点火有没有问题,火花塞每10km左右都要更换一次,这是行驶车辆进行维护保养的一个原则。而现在只行驶了3万km,电极间隙会变大,可能是出厂时火花塞本身品质不过关,也可能是驾驶人超负荷行驶或行驶操作不当,而引起火花塞燃烧不好烧蚀过多,使得间隙变大,所以当时维修人员怀疑火花塞有问题。于是到配件部借了一套新的火花塞装到发动机上,试车,故障症状有所减轻,但还是有动力不足的征兆,就是说“病根”没找对,还应继续往下检查,找出故障的根源,寻求新的突破。
检测到这里引发了维修人员许多思考:油路没有问题,电路呢?如果是电路不正常的话,诊断仪一定会显示故障码,除非是漏电。但漏电的话,发动机工作不正常有可能造成振动,甚至会放炮,但是没有这些电路引起的故障现象,因此可初步判断电路没有问题。那还有哪些原因可能引起动力不足呢?会不会是气路?但空气流量计能检测到进气的流量,并且从诊断仪显示的数据流来看,数据基本正常。尽管这样,因维修人员没有进行气路方面的检查,而且空气流量计未必是万能的,很值得考虑。于是着手气路的检查。
空气滤清器是发动机进气系统的一部分,其品质的好坏直接影响着发动机的工作情况,所以汽车每做一次保养就要清洗一次空气滤清器或者更换新的空气滤清器。在进气系统中,空气流量的多少,要适应发动机不同转速和负荷的需要,从而改善发动机的动力性。进气量较少的情况下,即在低速小负荷工作时,节气门的开度不大,所需求的进气量不是很多,够用即可。虽然此时空气滤清器脏污,但它不至于对空气流通阻塞很多,它仍然能够实现一定的进气流速,满足发动机的充气效率,从而能够使发动机在低速小负荷下工作正常。所以,诊断仪从空气流量计中检测到的数据流是正常的,它对低速行驶的汽车影响不大,动力也较充足。
但当汽车在高速大负荷工况下行驶时,需要的空气量较多。由于空气滤清器脏污,进气系统有阻力,不能及时提供足够的空气量给高速运转的发动机,同时空气流量计检测不到进气系统高速行驶时的空气流量,那么它势必给发动机控制单元一个此时进气量的相应值,而发动机控制单元将从空气流量计得到的数据进行比较计算,向发动机点火系统、喷油系统等执行器发出一个相对的参考数值去进行工作。因此,虽然此时汽车进入了4档或5档,而发动机所提供的工作动力却只有3档或3档以下的工作动力,所以,在这种情况下,挂入高速档时,会显现出动力不足的现象。
当维修人员用诊断仪检测空气流量计的时候,数据流为什么能达到正常呢?因为当时汽车不是在路面上行驶,没有变速器、传动机构、轮胎的摩擦阻力等加载到发动机上,只是发动机在没有连接负载的情况下使工况从小到大进行,这样使得发动机受影响不太明显,并且,诊断仪对发动机的临界工况是检测不到的,因此检测到的数据流正常。
虽然排除了故障,但为什么会出现这样的故障呢?这主要与车主没有做好定期维护保养的跟进有关,车辆行驶了3万km,车主反映只做过一次保养,这说明车主对车的维护意识不强,导致出现此故障。另一方面,诊断过程中,维修人员走了很多弯路,没有很好地遵循故障诊断的原则。像这样一个可以较快解决的故障却没有得到快速解决,确实值得维修人员深思。
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