故障现象
一辆2 0 1 3 款美规柴油版的奔驰G L 3 5 0 ， 底盘代码为166824，装配OM642826型号柴油发动机，722.9型7速自动变速器，行驶里程为65 533km。
据客户描述，该车之前曾借给朋友使用，后朋友归还，车主去洗车店洗完车后，出现发动机无法启动。拖回当地4S店检修，发现因尿素质量问题导致发动启动锁死。在解决尿素问题后，车辆出现了加速无力的现象，最高车速只有130km/h，且发动机故障灯亮起。
故障诊断与排除
接车后，同车主一起对故障现象进行路试确认，发现发动机转速最高只能上升到3 000r/min，变速器换挡时的发动机转速也处在3 000r/min附近。无论是缓加速还是急加速，车辆最高行驶速度只能达到130km/h，并且车辆没有6缸柴油机所爆发出的推背感，仪表上发动机故障灯为常亮状态。
通过与车主进行详细沟通时，了解到该车在朋友归还后，至发动机锁死之前曾行驶了100km左右，且此时已出现加速无力现象，但不太很明显，速度还能跑得上去。在解除因尿素导致发动机启动锁死之后，加速无力现象更加明显。
连接奔驰专用诊断电脑Xe n t r y k i t 进行车辆入厂快速测试，在关于N 3 /9 内燃机“OM 6 4 2”的发动机电子设备“CDI60LS”(共轨喷注系统CDI)中有以下故障代码：
156000：调节废气再循环时负调节偏差过高，状态为当前+已存储；
16CB00：煤烟颗粒传感器中的温度传感存在内部故障；
16CE00：AdBlue系统检测尚未进行，“可能的发动机启动”频率计数器已激活；
18BC00：超出SCR(选择性催化还原)废气再处理系统长时间匹配的上限值。
Y3/8n4全集成化变速器系统中无任何故障代码，至此故障锁定在发动机系统中，因有相应的故障代码，便对故障代码进行引导测试，测试结果却显示功能正常。
拆下废气再循环阀进行动作测试，也显示其功能正常，说明废气再循环调节系统功能正常。16CB00、16CF00和18BC00三个故障代码为关于选择性催化还原系统，此系统是为了改善柴油发动机的排放，使其更加环保，该系统即使出现故障，也不会影响车辆动力，至此可以忽略。选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。催化剂有贵金属和非贵金属两类。该技术也被广泛应用于柴油机尾气后处理，通过优化喷油和燃烧过程，尽量减少在发动机内颗粒物PM的产生，并在机外处理富氧条件下形成的氮氧化物，即使用车用尿素(车用尿素在一定温度下分解生成氨)对氮氧化物(NOx)进行选择性催化还原，从而达到既节能、又减排的目的。
柴油发动机动力下降的主要原因有：进气不足、供油不足、排气不畅、缸压不足和柴油油品问题。
读取发动机数据流： 怠速时， 空气流量2 0 0 k g / h ( 标准值未给) ， 进气压力9 8 . 9 k P a ( 大于9 0 k P a ) ， 增压压力106.2kPa(89~109kPa)，燃油低压450kPa(300~550kPa)，油轨压力31 930kPa(30 040~34 040kPa)。
因无法对排气进行数据流的检测，便拆下催化转换器/柴油微粒过滤器(催化转换器和柴油微粒过滤器集成在同一个部件内，也就是我们俗称的三元催化)进行检查，放入内窥镜观察其上、下、中部均未发现堵塞。因发动机有故障代码，并且转速受限，故可排除缸压问题。
通过读取发动机数据流和检查催化转换器均未发现异常，便对柴油油品产生怀疑，因当下无法对柴油油品进行检测，只能通过对比其它正常车辆中的柴油，对比色泽、透明度、粘性、气味等，也未发现异常现象。又询问车主平时的加油情况，车主反映，一直在固定加油站内加油。因在笔者维修生涯中还从来没有遇到过因柴油油品问题而导致车辆动力明显下降的问题，维修工作再次进入僵局。
因所在单位是奔驰授权经销商，便请求厂家技术部支持。据技术部工作人员反馈，在南方地方地区曾出现过类似的故障，但当时的车辆是中规车辆，没有SCR系统，其它一样。技术部工作人员给出的建议是：在长期的使用中，废气再循环系统会因积碳过多而导致系统堵塞，发动机电脑在废气再循环调节时检测到压差过高，为了降低排放而对发动机功率进行了限制。需要彻底清洗废气再循环系统，并更换废气再循环调节阀，才能排除故障。
因之前曾对废气再循环阀进行过功能测试，未发现问题。便对废气再循环系统管道进行彻底清洗，具体操作是：拆下发动机前端部分外露管道并堵住、拆下废气再循环阀，堵住通向排气管位置，从此位置用发动机外部清洗剂打入系统管道进行浸泡、冲洗，直至浸泡清洗后出来的水变清彻，随后用内窥镜观察到内部变干净为止。
清洗完后删除故障代码，对发动机电脑进行复位调校后路试，虽有改善，但加速仍不能达到正常状态。维修又一次陷入死循环。进气、燃油供给、排气都没问题，柴油、缸压也未见异常，到底是哪里出了问题呢？难道要对所有怀疑的部件废气再循环系统及SCR系统部件进行更换吗？更换后会解决问题吗？是不是有遗漏的地方？
冷静下来后又重新进行故障分析，因车辆是行驶中出现的故障，便叫上另外一个维修人员进行路试，并读取数据流。这时一个很有意思的数据出现了：在发动机转速为650～3 000r/min时，空流计进气量变化值为196~290kg/h，且在2 000r/min左右时，进气量紧比怠速时多了50kg/h。这个数值值得怀疑！虽然系统并未报空气流量传感器的故障代码，但这个变化的数值明显有问题。
为了验证这一判断，当即下车把空流计给拔了下来(此车有两个空流计)，此时电脑给出的模拟数值为400kg/h，并且在加速到3 000r/min时，能上升到600kg/h以上。也就是说，在拔掉空流计的情况下试车，动力恢复正常。
回店后对空流计进行测试，发现分别单插其中一侧时，右侧在怠速时的数值为-14.8kg/h，左侧为260kg/h。单插入左侧时，加速一切正常。单插入右侧，发动机转速在600~3 000r/min时其对应的数值为-14.8~180kg/h。至此，可以锁定故障点：空气流量计损坏。换上新的空气流量计后进行路试，动力恢复，156000故障代码再无出现。
维修小结
故障码“156000：调节废气再循环时负调节偏差过高；状态为当前+已存储”的含义是：在发动机进行废气再循环调节时，在阀门完全关闭时(此时称为负调节)，电脑监测到空流计的进气量仍然低于其存储的标准值，电脑以为是废气再循环阀不能完全关闭。怠速时，电脑监测到的空流计数值尚在其存储的标准值范围内，所以报出“156000调节废气再循环时负调节偏差过高”的故障码。因废气再循环只在某些工况下工作，怠速时发动机的负荷较小，所以在怠速时并没有对发动机产生影响。
“书读百遍其义自见”，在笔者看来，对于车辆的故障代码亦是如此，只有深刻理解故障代码的含义，维修起来才能不走或者少走弯路。
专家点评——高惠民
从本文故障案例排除过程看得出，作者在电控共轨柴油机的故障诊断上还是很有功底的。在文中列出了“柴油发动机动力下降的主要原因：进气不足、供油不足、排气不畅、缸压不足和柴油油品问题。”尤其在故障诊断的程序方面更是有条不紊，首先利用诊断仪对故障码的引导功能，帮助检查故障码，然后，对数据流进行测试、试验与分析，最后确定是空气流量计的功能性故障。文章很有借鉴作用。
在过去的案例点评中，我曾经简单介绍过电控共轨柴油机的燃油供应系统，而今天想借此点评再说一下电控共轨柴油机的进排气系统，该系统示意图如图1所示。
图1 电控共轨柴油机的进排气系统示意图
图1中箭头所示为空气在进排气系统的循环路径，进排气按逆时针方向流动。新鲜空气在进入进气管时先通过空气流量计(AFS)，对空气温度、流量进行测量，之后经由可变截面涡轮增压器(VTG)的涡轮机同轴带动的压缩机进行压缩，压缩气体经过中冷器(IC)冷却，再由相应的进气温度传感器(IATS)与增压压力传感器(BPS)测出进气温度和压力。通过节流阀节流后的空气与再循环的废气混合后进入发动机汽缸与燃油混合、燃烧。燃烧做功后的废气一部分根据发动机工况择时经过EGR阀开启通道后，与节流阀后方经过增压的空气混合,进入燃烧室燃烧，帮助降低燃烧温度，从而减少NOx的排放；另一部分进入可变截面涡轮增压器的涡轮机，推动涡轮叶片做功,从而带动压缩机,做功后的废气经过处理后排到大气中。这是一个进排气的闭合循环过程。
电控共轨柴油机的基本喷油量、喷油正时与电控汽油机不同，不是根据进气量动态调整的，而是根据扭矩需求调整的，即由驾驶员操作的加速踏板信号和发动机转速信号计算基本喷油量，再根据喷油量作进气量调整，在此空气流量计是作为反馈信号，同时根据进气温度传感器、进气压力传感器，发动机冷却液温度传感器、λ传感器等信号对基本喷油量修正得到实际喷油量。从图1可以看出，发动机进气总量是由两部分组成，即新鲜空气和再循环的废气。由于再循环的废气量测量困难，新鲜空气的进气量又是基本喷油量的函数(储存在脉谱图中的定值)，所以，ECU通过空气流量计检测到的实际进气流量，就能计算出再循环废气量。
在本文故障案例中，由于空气流量计出现功能性故障，检测的进气流量比实际进气流量小，就带来两个问题，①ECU减少了基本喷油量，造成发动机动力下降。②反馈的进气流量小，ECU计算出再循环废气量就大，但计算出的再循环废气量又与发动机工况不符，所以报出了“156000：调节废气再循环时负调节偏差过高，状态为当前+已存储”的故障码。
最后，需特别说明，电控共轨柴油机进气系统中节流阀的作用有两个：①由于进气增压后，进气压力高于排气背压，废气再循环导入进气道困难，降低了EGR率。而通过节流阀节流降压作用，能保证EGR率。②在发动机熄火的瞬间，通过关闭节流阀，降低空气在缸内压缩后的弹簧效应引起的喘振。因此，电控共轨柴油机上节流阀的作用与汽油机节气门的作用有本质的区别。
联系客服
