第一章 速腾轿车维修实例
第一节 速腾轿车发动机故障维修实例
一、一汽大众速腾轿车OBD故障灯点亮故障的排除
故障现象 一辆大众速腾轿车,行驶26220km。OBD故障灯点亮。
故障诊断 用VAS5051检测,读取故障码为16795,二次空气系统检测到流量不正确(偶尔发生)。
首先分析二次空气系统的工作原理和工作过程,它是降低尾气排放的机外净化装置之一。通过向废气中吹进额外的空气(二次空气),增加其中氧气的含量。这样使废气中未燃烧的有害物质、一氧化碳(CO)以及碳氢化合物(HC)在高温环境下再次燃烧。发动机冷启动阶段未燃烧的碳氢化合物及一氧化碳等有害物质排放相对较高,此时三元催化器尚未达到工作温度(350℃以上),所以在轿车排放标准达到EU3或EU4要求时,必须装备此机外净化装置(二次空气系统)来降低发动机冷启动阶段有害物质的排放。另一方面,再次燃烧的热量使三元催化器很快就达到所需的工作温度。二次空气系统只是部分时间内起作用,具体在冷启动后或热启动后怠速自诊断工况下工作。
发动机控制单元激活二次空气系统开始工作,发动机控制单元控制二次空气进气阀,并通过压力驱动组合阀门开始工作。发动机启动后,经过滤清器的空气通过二次空气泵直接被吹到排气阀后,二次空气泵的电源通过继电器得到,二次空气泵作用是在很短的时间内将空气压进排气阀后面的废气中。二次空气系统未工作时,热的废气将停止在组合阀门处,阻止进入二次空气泵。在控制过程中,自诊断系统同时进行着检测。由于废气中所含氧气量的增加导致氧传感器必须处于工作状态。二次空气系统正常工作时,氧传感器将检测到极稀的混合气。
通过以上的工作原理及工作过程分析,能够造成此故障的原因是二次空气系统不工作。那么,能够造成二次空气系统不工作的原因有哪些呢?
二次空气控制系统故障;二次空气系统线路故障;二次空气泵本身故障;二次空气系统泄漏造成压力过低使组合阀打不开,组合阀本身故障。首先,用VAS5051对二次空气泵进行执行元件测试:二次空气泵工作,二次空气系统无泄漏。此时可将故障点锁定在组合阀卡死或二次空气泵压力不足上,致使气流不能通过组合阀进入排气系统进行二次燃烧。拆下组合阀用执行元件测试的方法检查,发现此阀不能打开。用手感觉二次空气泵泵出的气流压力充足。用加气泵加压的方法检查组合阀,发现此组合阀也不能打开,说明故障就是此组合阀卡死。
故障排除 更换组合阀。
维修总结 在更换组合阀时往往会发现进气口里面有锈蚀的痕迹,那是因为此组合阀与排气侧相连,进入此阀的空气中含有水分,受热蒸发后留在组合阀的内部,长时间在此条件下工作就会造成内部阀芯卡滞。通过氧传感器的监测,发动机控制单元中就会生成“二次空气系统检测到流量不正确”的故障码。
在维修中总结出判断二次空气组合阀是否卡滞的经验。正常的组合阀,用嘴向组合阀进气口用力吹气应该能够打开二次空气组合阀。发生卡滞的组合阀可以先向二次空气组合阀的进气口喷入螺栓松动剂浸润10~20min,再用清洗剂清洗,清洗完毕后用高压空气向组合阀的进气口加压使此组合阀打开,再用清洗剂清洗后就可以继续使用。如遇个别组合阀锈蚀严重的,清洗没有效果,只能更换。
二、速腾1.4T轿车偶尔无法启动故障的排除
故障现象 一辆2010款速腾轿车,行驶5446km。此车不定期、无规律性启动不着车,最近一次出现故障是在一个星期之前,最早一次出现故障在2010年7月。由于故障车离本站较远,客户报修时本站维修技师救援当场启动车辆时一下子启动着车,故障无法再现出来。为了进一步解决故障,维修技师更换了J682启动继电器(53号)。最近一次来本站做首次保养时,检测09中央电气系统有故障:点火启动开关50号端子故障。
故障诊断 首先连接VAS5052检测,所有控制单元均正常,无故障码。利用万用表和试灯检测起动机50号端子,点火开关打到启动挡,50号端子无启动电源。检测启动继电器的30号端子有正电,85、86两个端子受控于J519。短接30号端子与87号端子,起动机正常运转并且可以启动着车。
也就是说,启动继电器J682没有被J519所控制,究其原因有:①J519内部故障;②J519无法识别变速器P挡和N挡。
读取09-08-15组3区的数据,显示在P挡位置接通,当移动挡位后,则显示断开位置。这样就排除了J519无法识别P挡和N挡位置故障的可能。
读取16转向柱控制单元内点火开关的数据流,16-08-003第1组数据显示01011。
数据1组含义是拔出钥匙(10000)、钥匙1挡(01000)、钥匙2挡(01110)、钥匙启动(01011),数据流显示钥匙启动时01011,证明点火开关输出的信号是正常的(排除了点火开关故障)。读取09-08-15组1、2、3区的数据显示00079。
15组1区:点火开关15号电输入;2区:启动端子50号输入;3区:P挡、N挡位置。
其中1区显示正常,2区显示是错误的,3区显示正常。也就是说,J519没有接收到J527传来的启动50号电源。
先检查J519的G插头,发现其1脚没有插接到位。
故障排除 处理插脚,启动车辆后一切正常。再次读取J519数据09-08-15,2区显示正常了。至此故障彻底解决。
三、大众速腾轿车控制单元无法休眠导致漏电故障的排除
故障现象 2007款速腾2.0轿车。该车一个多星期前因为蓄电池没电,更换一副厂蓄电池后发现没多久蓄电池没电了,冷车启动无力来我厂检查。因为客户只反映冷车不好启动,检查蓄电池容量发现过低,于是建议客户更换蓄电池,后来客户怀疑是该车质量问题而离厂。
故障诊断 第二天客户无法启动该车,搭电着车后到我厂更换蓄电池,更换后检测锁车后15min发现静态电流过大,达到1.24A,如此大的电流难怪蓄电池没换多久就没电了。
反复测量几次发现电流都在1.2A左右。
通过锁车后逐个拔熔丝的办法,却发现拔下收音机熔丝SB8后电流降到0.6A左右,再分别拔下SB1、SB2、SB6、SB12、SB19(分别为舒适系统控制单元、转向柱控制单元、网关、组合仪表、刮水器控制单元)电流逐步减小至200mA左右。难道几个控制单元都在漏电不成?
用诊断仪检查发现网关和舒适系统控制单元都存在“单线的舒适/便捷数据功能总线组睡、静态”的故障码,可以确定漏电的原因是动力和舒适系统的几个控制单元进入睡眠状态。但问题是这个系统是如何进入睡眠状态的呢?
查阅资料,仅得知当锁车后总线中任何控制单元未进入睡眠状态都会引起其余控制单元的活跃,好比一个寝室中有人没睡觉就会吵得其他人无法睡着一样。
如何快速确定谁在“吵闹”呢?
采用拔熔丝锁车等15min的办法来确定全车15个控制单元过于费时费事,有的控制单元有好几个熔丝,要通过逐一拔熔丝的办法更复杂。因为有3个熔丝盒、七八十个熔丝。
读取数据流,进入转向柱电子,当关闭点火开关后,第三组第一个数据为10000,代表点火开关已正确关闭。
锁车退出时却发现动力总线的4个控制单元(01—发动机控制系统、03—制动电控系统、15—安全气囊和44—助力转向系统)均已无法到达,这说明这4个控制单元已进入正常休眠状态。
舒适总线的几个控制单元则可以进入,看来只有舒适总线还处于活跃状态。
会不会是舒适系统控制单元处于单线而无法正常睡眠了呢?以往也有遇见相同的故障码,却没有见到过如此大的漏电量,拔下舒适系统控制单元却无法锁车了,而手头也没有备件。
试着锁车后拔下舒适系统控制单元的插头,等15min后电流并没有达到正常的50mA。问题陷入僵局。
对比正常车辆发现,当锁车后诊断仪无法进入网关,也无法识别控制单元。
那么是否可以通过逐个拔下熔丝后立即锁车,然后用诊断仪读取网关列表的方式来快速判断总线是否处于休眠呢?
耐心地逐个拔完仪表台左侧熔丝盒SC上的熔丝,逐次锁车后,故障现象并没有任何改变,继续拔发动机舱的SB熔丝,当拔下SB25并锁车后,发现电流表电流下降到了0.423A。
SB25是J519中央电器电子设备的熔丝(40A),顺便拔下了SB26(也是J519的熔丝)再锁车后,诊断仪竟无法识别网关了!也就是说系统此时完全进入了休眠状态。
锁车等待15min后,电流降低到了24mA,完全正常。至此故障原因确定为J519漏电导致了舒适系统总线活跃而过度耗电。
故障排除 记录J519新控制单元后重新编码。试车,故障排除。
维修总结 解决该故障的主要方向是如何确定舒适系统进入休眠,虽然检查休眠的办法可以通过测量静态电流,或者测量舒适CAN总线波形等办法,但参考技术资料,并通过各种方法全面地看待车辆休眠的状态,再思考解决办法,却能够最有效地排除故障。
四、大众速腾轿车加速无力故障的排除
故障现象 一辆2009年产的一汽大众速腾轿车,行驶里程约为3.8万千米,出现加速无力的故障。
故障诊断 接车后试车。启动发动机,发动机怠速运行时,能感觉到有节奏的抖动;急加速时,发动机加速无力,同时发出“突、突”的声音。连接VAS5052故障诊断仪进入发动机控制单元,读得的故障代码有P0300、P0302、P0303和P0304,其含义为检测到多缸失火,以及2缸、3缸、4缸存在间歇性失火;查看发动机数据流,冷却液温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、氧传感器等信号均正常;查看数据组14、15、16,发现2缸、3缸、4缸均有失火记录,并且失火总次数为89次,其中3缸失火次数最多,为40次。结合故障代码和数据流可知2缸、3缸、4缸工作不良,推断可能的故障原因有点火系统故障,包括火花塞、点火线圈等工作不良;燃油供给系统故障,包括喷油器、供油管路等工作不良;发动机正时异常;气缸压力不足。
从点火系统入手,检查各气缸火花塞的跳火情况,均正常;考虑到该车火花塞即将到定期维护量程数(4万千米),在征得驾驶员同意后更换了4个火花塞,经试车,发动机依旧加速无力;检查正时标记,发动机正时准确;检查气缸压力,1缸为10.2bar,2缸为9.8bar,3缸为9.6bar,4缸为10.1bar,均正常。既然各气缸的火花塞、气缸压力及发动机正时都正常,那么故障应该出在燃油供给系统上;但燃油供给系统出现什么样的故障会使2缸、3缸、4缸失火,而1缸仍能正常工作呢?带着困惑首先用VAS5052对4个喷油器进行执行元件测试,结果每个喷油器都均发出“咔嗒、咔嗒”的声音,这说明各喷油器的控制电路都正常。难道是喷油器出现了卡滞或堵塞的现象?拆检4个喷油器,发现各喷油器进口都有黑色的小颗粒,其中3缸喷油进油口几乎被黑色小颗粒充满,2缸和4缸的喷油器进油口的黑色小颗粒多,1缸喷油进油口的黑色小颗粒较少。至此,故障原因变得清晰:该车因长时间使用劣质汽油,使油路中产生许多杂质,导致2缸、3缸、4缸的喷油器进油口存在不同程度的堵塞,从而使2缸、3缸、4缸工作不良,发动机加速无力。
故障排除 清洗燃油箱,更换燃油滤清器,用超声波清洗机清洗喷油器后装复试车,发动机怠速不再抖动,急踩加速踏板,加速有力,故障排除。
五、大众速腾轿车热车无法启动故障的排除
故障现象 一辆2007年产速腾1.6手动挡轿车,搭载BWH型发动机,行驶里程8万千米。用户反映该车在熄火后的某一特定时间内无法启动。
故障诊断 维修人员接车后,按照用户所提供的情况,对故障进行了重现。在故障出现时,观察到该车起动机运转正常,仪表板上各种指示灯功能正常。此时无法进入发动机控制单元。查看网关列表,可以看到该控制单元与控制器局域网失去了通信。检测制动控制单元、空调控制单元、仪表控制单元和转向控制单元,都读到了同一个故障码01314—发动机控制单元通信故障。查看19-08-125组数据,第1区的数据动机状态为“0”,明确指示发动机控制单元此时处于通信中断状态。
根据故障出现时,起动机和仪表的表现判断,车身控制单元J519的50号和15号电源是正常的。从网关列表上看,只有发动机控制单元处于离线状态,因此,初步将故障范围限定在发动机电控部分,而发动机控制单元所表现出的通信故障,成为了解决问题的切入点。
该车发动机采用西门子SIMOS7.6版电控系统,由发动机控制单元J361、传感器和执行元件等组成。发动机电控系统工作时所需的电源,由继电器J363来控制。发动机控制单元数据总线的端脚为T121/20(CAN-H)和T121/21(CAN-L)。首先测量发动机控制单元数据总线高位线与低位线之间的电阻,阻值为61Ω,正常。这样看来,造成发动机控制单元与控制器局域网脱离的原因与数据总线关系不大,而更大的可能是该控制单元本身工作不良。接下来对发动机控制单元的供电情况进行检查。连接发动机控制线束专用测试仪VAG5051,测量发动机控制单元插接器中与供电部分有关的各端脚。测量结果是各搭铁端与蓄电池负极接触良好,通过熔丝SC1给T121/62端提供的15号电源电压正常,但T121/3端来自继电器J363电控系统电源电压不正常,实测值还不到5V。
根据SIMO7.6版电擦伤结构特点,继电器J363除了控制发动机控制单元的电源外,还控制点火线圈N152、二次空气泵J299、燃油蒸气阀N80、进气歧管转换阀N156和氧传感器加热器等执行元件的电源。从这些执行元件中挑选便于测量的点火线圈N152和燃油蒸气阀N80,测量其电源电压,测量结果与发动机控制单元的情况完全相同,电压也是不足5V。这样便排除了继电器至发动机控制单元之间的线路问题,将故障范围的边界推至继电器J363的电源输出端。
继电器J363(外壳标注458)位于熔丝盒中,为测量方便,将其外壳拆下。在点火开关打开的情况下,测量继电器输出端电压,情况正如发动机控制单元电源端一样,电压不到5V。测量继电器输入端(87号脚)电压,也不到5V。测量继电器输入端(30号脚)电压,电压为12V,正常。测量继电器线圈端的控制电压,电压为12V,也正常。那么,故障点明确了,是继电器的问题。将点火开关关闭后重新打开,观察继电器触点的动作,发现触点在点火开关打开时动作轻微而缓慢,显然此时触点是接触不良的。由于该继电器输出端连接的负载较多,触点接触电阻的分压作用势必使实际加到负载上的电压过低。在这样低的电源电压下,发动机控制单元是无法正常工作的。看来,发动机不能启动,数据总线上的数据不能正常传递,这一切都是电源电压过低的必然结果。
故障排除 更换继电器J363(零件号1K0906381),故障排除。
维修总结 本故障案例的诊断过程表示,在电路故障的排查中,要充分利用故障出现时所能掌握的一切数据。具体来说,本案例中控制器局域网的网关列表信息、故障码提示、电阻测量数据和电压测量数据等都对故障点的确定起了至关重要的作用。此外,维修人员要根据自己对系统结构及电路的认识,利用这些数据有效地缩小故障范围,直到最终找到故障点。
此车之所以在热车时熄火后无法启动,是由于继电器J363电磁线圈中温度特性变差。在线圈的温度升高后的某一段导体电阻增大,使通过线圈的电流减小,从而导致磁场减弱。减弱后的磁场强度仅够保持继电器触点的吸合状态,不足以在继电后重新将触点吸合。因此,在发动机熄火后重新启动时,继电器触点是虚接的,整个发动机电控系统不能工作,无法着车。
六、大众速腾轿车加速无力故障的排除
故障现象 一辆行驶里程为5.2万千米的速腾l.8T轿车(发动机型号为BPL,底盘号为LFV3A11K163017616),行驶中加速无力,油耗偏高。
故障诊断 用VAS5051B进入网关列表,查询整个系统故障代码存储器,发现在01—发动机控制系统内存储有故障代码16400P0016 002,其含义为“气缸列1凸轮轴位置(CMP)传感器(G40)和发动机转速(RPM)传感器分配不正确”。将故障代码清除后试车,发动机怠速运行一切正常,但只要一加速故障代码便再次出现,这说明该故障不是偶发性故障,而是现实存在的故障。出现该故障代码的可能原因有凸轮轴位置传感器(G40)故障;凸轮轴可变正时调整机构工作不正常;配气正时系统故障;凸轮轴位置传感器(G40)靶轮故障;发动机转速传感器(G28)故障;发动机控制单元故障。
根据以上分析,用VAS5051B检测G28和G40的波形,并与正常车的波形进行对比发现,G28的缺齿信号与2个连续的G40信号波峰相对应,但正常车G28的缺齿信号与2个连续的G40信号波峰与波谷间融相等,从而可以判定故障车发动机的配气正时确实存在问题。
读取可变凸轮轴正时调整机构的相关数据(01-08-094组数据),经过对正常车辆和故障车辆的检测数据进行对比发现,故障车01-08-094组数据第2区在发动机怠速状态下一直处于关闭位置,而正常车辆01-08-094组数据第2区在发动机怠速状态下一直处于打开位置,从而验证了上述配气正时错误的分析。
对凸轮轴调整机构电磁阀(N205)进行执行元件自诊断,正常;测量N205电磁阀的电阻,为14Ω,符合车辆技术要求;考虑机油压力也会影响配气相位机械阀的执行效果,于是决定对该车进行机油压力测量,经检测,发动机怠速运转时的机油压力为130kPa,当发动机转速达到2000r/min时的机油压力为350kPa,符合车辆维修手册的要求。以上检测结果说明可变凸轮轴正时调整机构可以正常工作。
检查发动机正时,无明显异常,拆解凸轮轴和曲轴皮带轮后发现,曲轴正时带轮与曲轴花键槽因磨损而变宽,导致曲轴正时带轮和曲轴之间产生相位差,从而产生故障。
故障分析 曲轴正时带轮和曲轴花键槽因磨损变宽,导致曲轴正时带轮和曲轴之间产生相位差,从而使G28和G40之间的相位关系错乱,发动机控制单元接收到错误的信号后,产生故障代码。
故障排除 更换发动机曲轴、曲轴皮带轮后试车,发动机动力性能完全恢复。
七、大众速腾轿车怠速不稳动力系统故障灯点亮故障的排除
故障现象 一辆2008年产速腾1.6T轿车,搭载5挡手动变速器,行驶里程9万千米。用户反映该车怠速不稳,动力系统故障灯点亮。
故障诊断 维修人员查看发动机控制单元的标识,零件号为06A 906 023G,版本为SIMOS93 1.6I 2V 5570,软件号为0000071,标识正确。检测发动机控制单元,发现故障码17579—2号节气门位置传感器信号错误。故障码不能清除。
查看数据流,踩踏加速踏板时,2号节气门位置传感器信号无变化,尝试替换节气门体及发动机控制单元故障依旧。推测故障应为发动机控制线束故障所致。
故障排除 更换发动机控制单元线束,故障排除。
八、大众速腾轿车加速无力故障的排除
故障现象 一辆2006年产速腾1.8T轿车,行驶里程12万千米。用户反映该车加速无力。
故障诊断 维修人员试车,发现该车确实加速无力,而且发动机经常熄火。检测发动机控制单元,读到故障码16486—空气流量计信号太弱和16684—多缸出现失火。
发动机怠速运转时,查看数据流。空气流量数据在3.0~3.4g/s跳动,喷油脉宽3.1ms,负荷率为25.6%。负荷率偏高再加上多缸失火说明混合气燃烧不良,这与空气流量数据不稳定有关。显然如果空气流量计输出信号的信噪比过低,发动机控制单元将无法正常接收其信号。这应是导致混合气控制异常的原因。
查看发动机控制线束,该车所使用的线束零件号为L1TD 972619,是国产线束。根据技术公告,使用这种线束的车辆会造成发动机工作不良。
故障排除 更换进口发动机线束后,再次查看发动机的数据流。发动机怠速运转时空气流量稳定在2.4g/s,喷油脉宽为2.1ms,负荷率为16.5%。试车,车辆加速正常,故障排除。
九、大众速腾轿车怠速略微偏高故障的排除
故障现象 一辆2008年产速腾1.6T轿车,行驶里程11万千米。用户反映该车怠速略微偏高。
故障诊断 维修人员试车,发现该车发动机怠速为900r/min,偏高。发动机怠速运转时,读取数据流。喷油脉宽为2.06ms,进气歧管绝对压力为35.7kPa,负荷率为22%。以上所有数据没有明显异常。但读取发动机控制单元的电源电压时发现,电压为13.3V,略低于发电机输出电压13.8V。
检查发动机控制单元电源端的线路,发现其插接器的电源端插针有虚接现象。分析此故障有可能影响发动机怠速。这是因为当发动机控制单元检测到其电源电压低于发电机输出电压时,会判断用电器存在过载现象,于是通过提高发动机怠速来提高发电机的电流输出能力。
故障排除 修复发动机控制单元插接器,故障排除。
十、大众速腾轿车无法启动故障的排除
故障现象 一辆2007年产速腾1.6T轿车,行驶里程16万千米。用户反映该车无法启动。
故障诊断 维修人员试车,发现该车发动机的油轨油压及火花塞跳火均正常,但无法启动。检测发动机控制单元,故障码为17796—发动机控制单元存储器运行错误。清除故障码,再次试车,发动机仍然无法启动,并且又出现新的故障码18080—冷却风扇控制端断路/对地适中和16502—发动机冷却液温度过高。
在起动机运转时,读取发动机数据流,发现喷油脉宽始终为0ms,说明发动机控制单元在启动过程中并未输出喷油脉冲信号。测量喷油器的电源电压,电压正常。启动发动机时,向节气门处喷入少许清洗剂,发动机立即启动。这说明发动机控制单元失效。
故障排除 更换发动机控制单元,故障排除。
十一、大众速腾轿车动力系统故障灯点亮,车辆无法正常行驶故障的排除
故障现象 一辆2007年产速腾1.6轿车,行驶里程11万千米。用户反映该车动力系统故障灯点亮,车辆无法正常行驶。
故障诊断 维修人员检测发动机控制单元,发现有制动灯开关故障的提示。试车发现,制动灯常亮。查看01-18-66组数据,2区数据的后3位在静止状态下为010,踩下制动踏板时为011,再踩下离合器踏板时为111,由此可见,倒数第2位数值始终不变。而这一位数据正是发动机控制单元判断制动踏板是否踩下的依据。该车的制动踏板信号分别送至发动机控制单元和车身控制单元。由于上述数据始终为1,所以发动机控制单元认为制动踏板开关F47给出的信号始终为踏板踩下状态。
检查制动灯开关及其线路,发现制动灯开关插接器的1号脚到发动机控制单元T121/63脚的线路为断路。
故障排除 修复线路,故障排除。
十二、大众速腾轿车起步熄火故障的排除
故障现象 一辆2008年产速腾1.6轿车,行驶里程15万千米。用户反映该车起步熄火。
故障诊断 维修人员试车发现,该车发动机启动困难,但着车后怠速运转平稳。踩下制动踏板挂入D挡后,发动机立即熄火。检测发动机控制单元,无故障码。发动机怠速运转时观察01-11-04组数据,数据显示长期喷油修正量为19.9%,说明混合气的系统误差较大,可能是燃油压力过低。查看该组的其他数据,喷油脉宽为3.1ms,进气歧管绝对压力为29.5kPa,节气门开度为2.0%,均为正常。
测量油压,发现油压过低。拆下燃油泵检查,发现滤网严重堵塞。
故障排除 清理燃油箱,更换燃油泵及燃油滤清器,试车确认故障排除。
十三、大众速腾轿车无法启动故障的排除
故障现象 一辆2006年产速腾1.8T轿车,行驶里程15万千米。用户反映该车无法启动,且启动时冷却风扇高速运转。
故障诊断 维修人员检测发动机控制单元,无故障码。启动时观察01-011-135组数据,4区数据显示冷却液温度为128℃,而此时却为冷车。进一步观察还发现,风扇控制占空比为90.2%,即高速转动,发动机散热器出水口温度为4℃,用于增压冷却的消耗也保持接通状态。
分析故障原因,结论是发动机控制单元得到了错误的冷却液温度信号,导致启动困难。
故障排除 更换发动机冷却液温度传感器,故障排除。