◆文/云南 王超
故障現象
一輛2014年一汽奧迪生產的奧迪Q5，搭載CAD型2.0TSI 發動機和0B5型雙離合變速器，行駛里程為100 000km，因發動 機抖動、加速無力而送修。
故障診斷與排除
接車后，首先詢問車主，得知該車為偶發性故障，曾經在一 家修理廠更換過點火線圈、火花塞，曾經還因為漏油拆卸過發動 機進行漏油處理。此故障多發生在正常行駛過程中，在更換點火 線圈、火花塞后有所好轉，但時間不長，又會出現發動機抖動、 加速無力的現象，且發動機故障燈被點亮。
考慮到該車曾進行過發動機拆裝，所以筆者特地檢查了發動 機，查看是否有漏裝件，是否有傳感器插頭未連接的情況，結果 未發現異常。
連接診斷電腦，啟動車輛，發動機抖動特別明顯，而且排氣 管有刺鼻的汽油味。利用控制單元自診斷功能讀取故障碼，檢測 到系統存有不點火的故障代碼，繼續讀取發動機動態數據流及轉 速為1 000r/min時發動機的失火數據(表1)。
從表1所示的失火數據流可以看出，發動機的第2、3、4缸都 存在不同程度的失火問題，究竟是什么原因導致發動機失火呢？ 需要繼續分析其他數據流：
1.由于車輛抖動明顯，空氣質量和節氣門開度一直處于跳變 狀態，但數據看起來基本正常(奧迪2.0T發動機怠速時進氣量為 2.4g/s，節氣門開度不大于3°)，暫時不予理睬。
2.汽缸列1進氣凸輪軸調節相位0.15°(正常值位于±3°以 內)，說明正時應該不存在問題，暫時也不予理睬。
3.平均噴油脈寬數值為0.650ms，正常值約為1ms，說明發 動機控制單元ECU縮短了噴油脈寬。
4.氧傳感器λ值為0.99，理想狀態下空燃比λ值為1，故障 車的λ值為0.99，也算正常，但是混合汽短期修正值和長期修 正值遠超正常范圍(正常應不超過±10%)，說明故障車的λ值 (0.99)是經過修正后才處于正常范圍的。
鑒于許多技師對混合汽修正值含義的理解比較模糊，有必 要對此進行說明。混合汽短期修正值和長期修正值是發動機控 制單元的中間計算數據，而不是由發動機傳感器直接提供的。 混合汽修正值是診斷發動機故障的重要參考數據，混合汽短期 修正值是由氧傳感器的反饋數值生成而來，長期修正值是基于 短期修正值的變化趨勢生成的。也就是說：如短期修正已達到 調整的極限，仍然無法將混合汽修正到正常范圍，系統就會自 動轉化為長期修正，繼續調整混合汽濃度。如果修正值為正， 則說明混合汽濃度偏稀，ECU將增加噴油脈寬；如果修正值為 負，則說明混合汽濃度過濃，ECU將縮短噴油脈寬。短期修正 值在發動機熄火后就會自動歸零，而長期燃油修正值則會一直 存儲在系統中，除非進行故障碼清除或發動機控制電腦斷電(大 眾/奧迪車系)。
故障車的混合汽修正值是向負的方向偏大，同時ECU在縮 短噴油脈寬，說明故障車的混合汽過濃。為了驗證故障車的混 合汽是否真的過濃，筆者進行了故障碼清除工作，以便在混合 汽短期修正值和長期修正值都歸零后，再重新讀取發動機的失 火數據(表2)。
表2 清除故障碼后故障車發動機的失火數據
表2所示數據是在混合汽修正過程中截取的，發動機運行一 段時間后，混合汽很快就修正到表1所示的數據。在筆者進行學 習值清除后，混合汽長期修正值和短期修正值又都歸零，噴油時間變成了1ms，但氧傳感器λ值居然變成了0.6，此時發動機抖動加劇。但是，很快ECU又開始參與混合汽修正，短期修正值從0變成了-25%，同時噴油脈寬也變成了0.8ms，氧傳感器λ值變成了0.8，此時，雖然發動機仍然有些抖動，但比之前要平穩了許多。隨后，ECU繼續對混合汽進行修正，長期修正值也開始從0逐漸變成了-35%，噴油脈寬變為0.6ms，發動機運轉趨于基本平穩，此時調節過程已達到極限，氧傳感器λ值維持在0.99。
整個混合汽修正過程很短暫，大約10s多就結束了。在混合汽修正的整個過程中，我們可以清晰地看到：混合汽濃，氧傳感器λ值為0.6，發動機抖動，縮短噴油時間；混合汽變稀，氧傳感器λ值趨于1，發動機運轉趨于平穩。由此可見，該故障車發動機抖動是由于混合汽過濃所導致的。
混合汽過濃是指燃燒室進氣量不足、燃油量過多，其可能的原因有：
1.噴油嘴泄壓；
2.高壓燃油泵漏油；
3.正時故障，缸壓不足，進氣量少；
4.空濾至節氣門管路泄漏，空氣流量計檢測進氣量偏大，混合汽濃；
5.燃油壓力高，噴油量大；
6.傳感器信號漂移，如空氣流量計，水溫傳感器等；
7.發動機控制單元故障。
具體到該故障車，正時數據正常、缸壓正常，空濾至節氣門 之間的管路無泄漏，燃油系統高壓數據正常，水溫和空氣流量也 正常，因此，可以排除上述第3、4、5、6條。
由于該故障車沒有低壓燃油壓力傳感器，筆者只好連接 汽油表測量燃油系統低壓壓力，發動機怠速時低壓壓力不足 2bar(1bar=105Pa)，發動機轉速為2 000r/min時，低壓壓 力不足2.5bar，由于該故障車采用缸內直噴系統，正常情況 下低壓壓力為6bar。為了驗證是不是燃油壓力偏低而導致的 發動機抖動，筆者接上了清洗油路的吊瓶，并將氣壓調整到 6bar，此時發動機仍然抖動，這說明油壓低不是導致發動機 抖動的根本原因。
重新測量缸壓，各缸壓力均在10~11bar之間，屬于正常范 圍。另外，從數據流看，進氣量、節氣門開度也均正常，基本可 以排除漏氣的問題，很可能是發動機內部存在燃油泄漏。這款發 動機只有噴油嘴泄漏或高壓泵泄漏會引發混合汽過濃。如果高壓 泵泄漏，在機油加注口處會有很濃的汽油味，經再三確認，機油 加注口處并未聞到任何汽油味。由此看來，該車故障點很可能在 噴油嘴上。
拆下火花塞，通過檢查發現4支火花塞都存在比較嚴重的積 炭，而且一缸和二缸的火花塞比較潮濕。為了進一步驗證噴油嘴 是否泄漏，筆者打開點火開關，讓低壓油泵工作，用診斷儀讀取 高壓油壓約為6bar(此時高壓泵不工作，實測數據為低壓油壓)， 5min左右該油壓就降到2bar左右，這只是從側面證明發動機內 部燃油系統確實存在泄漏現象。反復操作點火開關，讓油壓升到 6bar左右(低壓和高壓一致)，同時用內窺鏡觀察缸內情況，發現 二缸的噴油嘴像花灑一樣，往外噴灑很細小的油滴，活塞頂部也 存在一些干涸的油跡。
更換4個原廠噴油嘴后，該車發動機抖動的故障被徹底 排除。
維修小結
1.當出現發動機抖動、報失火故障時，先分析原理，再 動手檢修。之前反復更換點火線圈和火花塞而無法徹底排除 故障，就是因為沒有吃透發動機工作原理，不能全面診斷故 障原因。
2.發動機閉環控制混合汽，只有超出混合汽修正極限才會 表現出抖動，因此該車發動機抖動表現為偶發性故障，時好 時壞。
3.故障排除后，筆者又特意測量了低壓燃油壓力，怠速時壓 力值在2.5~4bar之間擺動，發動機轉速在2 000r/min時，則穩定 在3.5bar左右。由此可見，該車故障發生時低壓燃油壓力偏低確 實是噴油嘴泄漏引起的。
發動機抖動、加速無力是常見故障現象，作者首先問診和外觀檢查，確認發動機明顯抖動、排氣管有汽油味。其后用診斷儀檢測，數據流記錄2、3、4汽缸發生過燃燒中斷，最后發現噴油器存在嚴重泄漏。我點評有以下四點。
1.第一次檢修這輛車的修理廠，對該車更換了點火線圈、火花塞，顯得技術不夠專業。這是選擇題，故障現象是題干，故障原因是選項，必須選對導致本車故障的選項。如果本車只有一個故障原因則是單選題，經過診斷(包括查閱資料、分析與檢測)在正確選項上畫勾。如果本車有兩個或以上故障原因則是多選題，錯選和多選肯定不得分，因為無效修車會造成備件及工時浪費，對正確選項沒有全部選中給一定的分，在修理中應繼續選。
2.該車如在4S店修理，因噴油器泄漏故障較多，技師會憑經驗首先檢查噴油器，但是在綜合汽修廠技師必須一步一步診斷。本文詳細分析數據流，作者嚴謹規范的工作態度值得稱贊和提倡。表1是故障車發動機的失火數據，表2是清除故障碼后故障車發動機的失火數據，由此看出發動機控制系統的λ控制功能起作用，故障原因應出在在硬件方面，也說明作者充分掌握了λ控制機理。
3.故障原因按系統排列可使文章清晰，例如：進氣系統、燃油系統、電控系統、機械部分。我將作者總結的7條重新排列：
(1)空濾至節氣門管路泄漏，空氣流量計檢測進氣量偏大，混合汽濃；
(2)燃油壓力高，噴油量大；
(3)高壓燃油泵漏油；
(4)噴油嘴泄壓；
(5)發動機控制單元故障；
(6)傳感器信號漂移，如空氣流量計，水溫傳感器等；
(7)正時故障，缸壓不足，進氣量少。
第(1)條寫的有問題，空濾至節氣門管路泄漏，空氣計量值應偏小，混合汽修正應趨向“＋”的方向。
4.作者用外接壓力表的方法測量低壓燃油壓力，其實通過讀取數據流中的高壓預壓力，標準值為7bar，也可以判斷低壓油泵的性能好壞。高壓燃油壓力可以由數據流讀出，但是作者沒有寫出發動機運轉中的高壓燃油壓力。該發動機壓縮壓力標準值為11～14bar，文中測量數據10～11bar屬于非正常范圍。作者應在故障排除前與排除后測量發動機尾氣，這是分析故障原因和檢驗竣工質量的重要依據。
