M272發動機尾氣超標故障的診斷與維修

權春鋒

M272發動機尾氣超標故障的診斷與維修

權春鋒

（陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安 710300）

2018年9月，一輛奔馳E級車E350客戶反應在啟動的過程中，車身周圍汽油味較濃。文章通過假設三元催化器工作不良，進行故障分析。經過測試發現M272發動機二次空氣噴射系統出現故障，促使廢棄未能完全燃燒，導致三元催化器損壞，最終找到原因，修復故障。

三元催化；二次空氣噴射；故障診斷

1 M272發動機介紹

梅塞德斯奔馳公司的M272系列發動機是從M112系列V6發動機發展而來的，采用四氣門DOHC結構，氣缸夾角為90°。由于M272發動機設計理念，運轉的穩定性，奔馳C級、E級等多款車型。

M272為V6發動機，汽缸夾角為90°、6000 r/min時達到最大功率200kW、2500～5000r/min最大扭矩350N·m。M272發動機汽缸蓋、曲軸箱均采用鋁材制造。活塞、連桿和缸套均采用現代設計理念，不僅減輕了重量而且增加了靈活性，提高了操作的平穩性。梯形鍛鋼連桿使重量減輕了20%，大大地改善了新型6缸發動機運轉的平穩性。連桿的梯形活塞銷座為新設計。活塞銷潤滑方式是從活塞頂部注入潤滑油，而不是通過連桿上獨立的孔來飛濺潤滑，油道上安裝了噴油嘴來冷卻活塞。

奔馳M272發動機為了確保運轉時平穩，減小活塞對曲軸的二次沖擊，在V6發動機曲軸上方安裝了一跟平衡軸。它的原理是：通過與曲軸具有相同的轉速，但運動方向相反，在平衡軸的后端有一個平衡塊。在運轉的過程中，利用平衡塊的離心力來彌補曲軸的震動。M272發動機傳承之前發動機網絡設計，網絡分為：CAN總線、LIN總線和FLexrey總線，發動機等控制單元通過CAN總線進行通訊。發動機控制模塊和發電機之間的信息交換通過一條LIN線完成。扭矩接口，駕駛協調以及診斷功能都被改進。由于在發動機冷卻系統內采用了電控三盤式節溫器，使得冷啟動后發動機能夠盡快地達到運轉溫度。由于在進氣歧管內采用了電控擾流翻板，使得進氣速度增加，提高了燃燒室內可燃混合物的分布。

表1

2 空氣噴射技術介紹

當發動機運轉起來后，冷卻液溫度介于 -10 ℃至 35 ℃之間并且發動機處于怠速狀態。空氣泵轉換閥（Y32）由發動機控制單元在接地端促動，則其會將來自可變進氣歧管的真空切換至空氣關閉閥。這會使閥門打開，并將噴射空氣從電動充氣泵吹入氣缸蓋的排氣管道。噴射空氣與出氣管和防火墻催化轉換器中的熱態廢氣發生反應。

（1）一氧化碳（CO）和碳氫化合物（HC）發生氧化（二次燃燒）。

（2）這種二次燃燒使排氣溫度進一步增加（放熱反應）。

（3）從而也加熱了防火墻催化轉換器。

起動后，空氣噴射可以使防火墻催化轉換器更迅速地加熱到工作溫度，從而改善暖機階段的廢氣排放值。發動機控制單元根據來自以下傳感器的信息管理空氣噴射：熱膜式空氣質量流量傳感器（MAF）（B2/5）、發動機負荷、冷卻液溫度傳感器（B11/4）、曲軸霍爾傳感器（B70），發動機轉速。為進行空氣噴射，由發動機控制單元診斷促動空氣泵轉換閥和電動充氣泵不超過 40 秒。促動之后，空氣噴射保持鎖止狀態。只有防火墻催化轉換器因發動機停止時間足夠長而再次冷卻時，才會重新啟用空氣噴射。電動充氣泵也有足夠的時間再次冷卻。

圖2 空氣噴射電路原理圖

3 故障維修

通過xentry診斷儀測試E350故障，故障顯示氧傳感器信號不可信。根據發動機排氣控制原理，推斷導致原因有兩個：1、氧傳感器損壞。2、燃燒不充分，導致尾氣中碳氫化合物濃度較大。首先，進行氧傳感器測量，發現氧傳感器四個針腳參數都在正常范圍內。因此將問題轉向第二種原因，混合氣燃燒不充分。根據客戶反應，在車輛啟動時，燃油味較濃。推斷M272發動機二次空氣噴射系統出現問題。我們先通過維修手冊查找二次空氣噴射電路圖如下：

圖3 二次空氣噴射技術電路圖

為了進行測量，技師將車輛啟動條件滿足二次空氣噴射要求后，然后啟動車輛。在測量的過程中，我們通過聽聲音，發現空氣泵M33未能工作。根據電路圖測量前SAM控制器N10/1，發現沒有電壓。推斷與空氣轉換閥Y32有關，通過檢測發現Y32機械損壞，更換空氣轉換閥后，啟動車輛發現M33正常運轉，車輛周圍汽油味減少，故障問題排除。

Diagnosis and maintenance of over-standard fault of M272 engine exhaust

Quan Chunfeng

( Shaanxi Vocational and Technical College of National Defense Industry, Shaanxi Xi'an 710300 )

In September 2018, a Mercedes-Benz E-Class E350 customer responded during the start-up process, and the gasoline around the body was strong. This paper analyzes the failure by assuming that the three-way catalytic converter is not working properly. After testing, it was found that the secondary air injection system of the M272 engine failed, causing the waste to not completely burn, resulting in damage to the three-way catalytic converter, eventually finding the cause and repairing the fault.

three-way catalysis; secondary air injection; fault diagnosis

U471

A

1671-7988(2019)14-205-02

U471

A

1671-7988(2019)14-205-02

權春鋒（1986.5-），碩士研究生，教研室主任，就職于陜西國防工業職業技術學院汽車工程學院。研究方向：機械電子工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.067