上汽大眾新桑塔納CNG車輛不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式

文：曹守軍

關(guān)鍵詞：車門控制單元插接器

故障現(xiàn)象：一輛2014年產(chǎn)上汽大眾新桑塔納CNG出租車，裝配1.6 CUC發(fā)動機，搭載5擋手動變速器，行駛里程39萬km。用戶反映該車不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式，即便轉(zhuǎn)換后發(fā)動機也會立即熄火。

檢查分析：維修人員起動發(fā)動機并怠速運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)該車發(fā)動機使用汽油模式運轉(zhuǎn)，按下天然氣轉(zhuǎn)換開關(guān)，發(fā)動機不能轉(zhuǎn)換為天然氣模式。發(fā)動機運轉(zhuǎn)一段時間，達到自動轉(zhuǎn)換天然氣模式時，發(fā)動機立即熄火，確認故障與用戶描述一致。

首先需要了解一下，上汽大眾新桑塔納CNG系統(tǒng)的主要部件組成及工作條件。其組成的主要部件有控制單元、減壓閥、鋼瓶壓力傳感器、氣軌壓力傳感器、氣軌、噴氣器、調(diào)壓閥、油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、鋼瓶及管路等。CNG控制單元與該車的燃油控制單元是一體的。減壓閥安裝在蓄電池后方（圖1），減壓閥上有連接鋼瓶的高壓管路、連接氣軌的低壓管路、用于減壓閥加熱的冷卻液管路、鋼瓶壓力傳感器、調(diào)壓閥、加氣口及氣壓表。鋼瓶瓶中的高壓氣體在鋼瓶電磁閥打開時，氣體流經(jīng)電磁閥后，通過高壓管路進入減壓閥；經(jīng)過減壓閥降低壓力，低壓經(jīng)過低壓管路進入氣軌，低壓約為450.00～850.00 kPa，怠速時為450.00 kPa，全負荷時為850.00 kPa。

鋼瓶壓力傳感器安裝在減壓閥上，測量減壓閥處高壓氣的壓力（鋼瓶的壓力），并將該壓力轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給發(fā)動機控制單元。氣軌壓力傳感器安裝在氣軌一側(cè)（圖2），測量氣軌內(nèi)的低壓氣體壓力，并將該壓力轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給發(fā)動機控制單元，發(fā)動機控制單元根據(jù)該信號控制減壓閥上的電磁閥。調(diào)壓閥由發(fā)動機控制單元通過占空比信號控制其電磁閥的接通時間，用于調(diào)節(jié)進入氣軌的壓力。

圖1 減壓閥

圖2 氣軌壓力傳感器

了解了基本工作原理后，維修人員使用車輛診斷儀VAS6150D檢查發(fā)動機控制單元的故障碼，并未發(fā)現(xiàn)故障碼。檢查鋼瓶壓力傳感器及氣軌壓力傳感器的數(shù)據(jù)（圖3），發(fā)現(xiàn)鋼瓶的壓力為15 927.00 kPa，此壓力表明鋼瓶內(nèi)的氣體處于滿罐狀態(tài)。檢查氣軌壓力傳感器的壓力為544.43 kPa。

圖3 鋼瓶壓力及氣軌壓力的數(shù)據(jù)

讀取鋼瓶壓力及氣軌壓力的數(shù)據(jù)，未見異常。只是氣軌的壓力與相關(guān)資料中給出怠速時的壓力450.00 kPa還是有區(qū)別的，故障車怠速時氣軌的壓力為544.43 kPa，從數(shù)據(jù)上看故障車的氣軌壓力要高一些，但也不至于轉(zhuǎn)換天然氣模式時導致發(fā)動機熄火。轉(zhuǎn)換天然氣模式時立即熄火，表明控制單元認為達到轉(zhuǎn)換的條件了，所以控制單元認為天然氣系統(tǒng)是正常的，如果不正常，控制單元是不會轉(zhuǎn)為天然氣模式的。

到底是什么原因?qū)е掳l(fā)動機轉(zhuǎn)換天然氣模式時立即熄火呢？難道在轉(zhuǎn)換天然氣模式時，發(fā)動機混合氣過稀或過濃？在發(fā)動機轉(zhuǎn)換天然氣模式熄火后，立即讀取發(fā)動機的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)混合氣形成短期匹配，氣缸列1為25%，這就表明混合氣過稀。混合氣過稀的原因很可能是氣軌內(nèi)的壓力過低或無壓力。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，氣軌壓力傳感器反饋給控制單元的氣軌壓力比資料中的規(guī)定壓力還要高，為了驗證氣軌內(nèi)是否存在壓力，嘗試將氣軌的進氣管螺栓松開，發(fā)現(xiàn)氣軌內(nèi)沒有天然氣。

氣軌壓力傳感器反饋給電腦的壓力是正常的，但實際上氣軌內(nèi)沒有氣體。氣軌內(nèi)的壓力是由減壓閥上的電磁閥控制的，電磁閥是由發(fā)動機控制單元控制，發(fā)動機控制單元控制電磁閥的指令是由氣軌壓力傳感器反饋的數(shù)據(jù)計算得出的。所以問題就出在氣軌壓力傳感器反饋給電腦的數(shù)據(jù)是錯誤的，因為氣軌內(nèi)根本就沒有氣體。

拔下氣軌壓力傳感器的插接器，測量氣軌壓力傳感器的1號端子和2號端子的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓在1.0～4.9 V之間反復變化，而正常電壓應(yīng)該穩(wěn)定在4.9 V，表明電壓不正常。供電與接地是由控制單元提供，而氣軌壓力傳感器的供電和接地，與鋼瓶壓力傳感器的供電和接地是共用的，鋼瓶壓力傳感器是正常的，表明發(fā)動機控制單元也是正常的。將氣軌壓力傳感器的供電和接地斷開，與鋼瓶壓力傳感器的供電和接地跨接，起動發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)一段時間后，可以自動轉(zhuǎn)為天然氣模式了，說明故障出現(xiàn)在線束內(nèi)。檢查正常時的氣軌壓力傳感器的數(shù)據(jù)為447.97 kPa（圖4）。

故障排除：修復線束后試車，車輛可以自動轉(zhuǎn)為天然氣模式，發(fā)動機也不再自動熄火，故障排除。

圖4 怠速時正常的氣軌壓力傳感器數(shù)據(jù)