2018款廣本凌派急加速時發動機故障燈亮

◆文/廣東 余仁飛

故障現象

一輛2018款廣汽本田凌派，搭載P10A3型發動機，行駛里程為56 732km，一直正常保養，使用也較正常。前期出現一次比較嚴重的追尾事故，經修理廠維修后不久，出現了急加速時發動機故障燈亮的故障。車主先后多次到維修廠進行了維修，并更換了渦輪增壓器、ECU、中冷器等零部件，但故障仍無法解決。

故障診斷與排除

維修技師接車后，連接診斷儀進行試車，發現緩加速不需要大的增壓壓力時，目標壓力和實際增壓壓力較一致，車輛正常。當急踩加速踏板進行急加速時，發現加速無力，最高車速無法超過75km/h，實際增壓壓力無法達到目標壓力，持續一段時間后，車輛故障燈亮。用診斷儀讀取到故障碼P0299-渦輪增壓器增壓不足故障問題。

讀取急加速時的數據流發現，將加速踏板踩到底時，車速無法超過75km/h，渦輪增壓的目標壓力為206kPa，但進氣歧管增壓后的實際壓力為137kPa，實際值比目標值小69kPa，且持續一段時間后仍然無法達到目標值，最終觸發P0299增加不足的故障碼，如圖1所示。

圖1 故障車急加速時增壓壓力數據流

查閱該車型進氣系統原理圖(圖2)，分析渦輪增壓器的工作機理。

通過圖2可以看出，若要控制增壓壓力，ECU通過渦輪增壓器泄氣閥控制執行器的行程載荷來改變渦輪增壓器泄氣控制閥的開度。渦輪增壓器泄氣控制閥關閉時，所有的廢氣從排氣歧管流向渦輪，并成為作用于轉動渦輪的驅動力。增加渦輪軸轉速和新鮮進氣的壓力，可增加增壓壓力。渦輪增壓器泄氣控制閥開啟時，部分廢氣繞開渦輪并直接進入安裝在渦輪增壓器下方的催化轉換器。降低渦輪軸轉速，可使得增壓壓力降低。該機構可避免增壓壓力增加過大，以保護發動機和渦輪增壓器。

圖2 凌派1.0T增壓系統原理

渦輪增壓器旁通控制閥由膜片、回位彈簧和閥組成，并連接至渦輪增壓器旁通控制電磁閥，進行控制。旁通電磁閥通常由ECU控制其處于ON打開狀態，由回位彈簧控制其處于OFF關閉狀態。

節氣門在增壓條件下關閉時，PCM將關閉渦輪增壓器旁通控制電磁閥，節氣門下游的負壓已通過電磁閥作用于膜片的電磁閥側，造成膜片兩側的壓力差。壓力差克服回位彈簧力，閥門開啟，導致通過增壓器的新鮮進氣泄漏到增壓器的上游。可調節系統內部壓力，同時防止增壓器的進氣阻力增加和渦輪軸轉速降低，可有效改善重新加速的響應時間。

通過上述分析可以看出，導致故障車出現P0299增壓不足故障碼的可能原因有：

1.渦輪增壓器損壞，導致無法增壓(如渦輪增壓器葉片損壞、軸卡死或者泄壓閥卡滯)，造成增壓不足；

2.廢氣量流量不足(如排氣管堵塞)，不足以驅動渦輪增壓器產生足夠的增壓壓力；

3.壓力傳感器工作異常，導致實際壓力與傳感器輸出壓力不一致；

4.旁通控制閥泄露，膜片無法壓緊，從而導致增壓系統泄壓；

5.進氣管路泄漏，造成增壓后壓力泄漏，從而導致增壓不足。

根據車主的反饋及實際確認，之前維修時已經更換了新的渦輪增壓器，再次發生故障的可能性較低。

故障車型在增壓管路和進氣歧管均布置了壓力傳感器(圖3)，這兩個傳感器型號完全相同，但線束是分開連接的，從加速時的數據來分析，增壓壓力信號和歧管壓力信號基本一致，因此壓力傳感器異常的可能性也很小。

圖3 進氣歧管壓力傳感器和增壓壓力傳感器電路

針對渦輪增壓器旁通控制閥泄漏的可能性無法排除，需要優先進行驗證。對進氣管路進行外觀檢查，未發現明顯的破損以及安裝異常，如果需要準確確認，需要將整段進氣管路全部拆下進行逐一檢查，工時量較大，所以優先對渦輪增壓器旁通控制閥泄露問題進行確認。

檢查渦輪增壓器旁通控制閥是否泄露最好的方法是在行駛的過程中，向渦輪增壓器旁通控制閥內加壓使膜片處于壓緊狀態，但在路試過程中無法接入壓縮空氣，所以退而求其次。找一輛正常車輛，斷開渦輪增壓器旁通閥處用于平衡壓力的軟管(圖4)，使其無法平衡增壓后的壓力，人為造成渦輪增壓器旁通閥泄壓，然后進行路試并檢測相關數據，最后將這些數據與故障車輛進行比較。

圖4 斷開渦輪增壓器旁通閥控制軟管

通過路試，斷開軟管后的正常車輛出現了與故障車相同的故障現象，最高車速只能達到80km/h左右(圖5)，且持續一段時間后，系統內也存儲了故障碼P0299。

圖5 正常車斷開渦輪增壓器旁通閥控制軟管后的測試數據

由此判斷故障車輛用于控制渦輪增壓泄壓閥的軟管存在故障，用風槍向圖6所示的小管內加入壓縮空氣進行檢查，發現該管路堵塞，但由于管徑較小，無法確定堵塞的原因，也無法進行清理。該段管路在整個進氣管中所處的位置如圖7所示。

圖6 泄壓旁通閥控制管堵塞

圖7 整車進氣管路分布

至此，已經可以明確該車故障原因是由于渦輪增壓器旁通閥控制閥內由于沒有增壓后的壓力進行平衡，導致膜片無法壓緊，增壓后的壓力出現了泄漏，從而造成增壓不足。更換新的管路后試車，并檢測相關數據(圖8)，該車故障被徹底排除。

圖8 更換管路后的增壓壓力數據

維修小結

在增壓時，由于旁通控制電磁閥處于打開位置，進氣管路的高壓空氣經過旁通控制電磁閥，作用在泄壓閥膜片的兩端，而處于平衡狀態，膜片在彈簧作用下處于壓緊狀態。出現故障時，雖然旁通控制電磁閥處于打開狀態，但由于管路堵塞，單靠彈簧的作用力無法平衡較大的增壓壓力，使得膜片無法被壓緊，從而引發故障。

專家點評

高惠民

為了落實工信部發布的乘用車“雙積分政策”，各個乘用車制造廠一方面加大新能源汽車的開發與量產，另一方面通過減小燃油車的排量，采用小排量發動機安裝增壓器或使用3缸發動機。而渦輪增壓系統能夠直接利用廢氣能量，不僅不額外消耗功率，并且多數工況下還對活塞做泵氣正功。可取得與自然吸氣大排量發動機同等的動力性，同時大幅改善燃油經濟性和尾氣排放。

但是，汽油機增壓會帶來爆燃趨勢增大、熱負荷加重、動態響應延遲加大、空氣流量變化范圍擴大等問題，為此，許多車型采用電控增壓壓力系統，如進氣和排氣泄氣、節流控制等裝置等，以減少渦輪機廢氣入口或進入缸內的氣流量，從而降低增壓比，避免爆燃和過高熱負荷，并有利于高、低速扭矩特性的控制。

本案例中涉及的渦輪增壓器采用了電磁閥控制的空氣旁通閥，就是為了防止進氣系統出現“喘振現象”(減速期間進氣氣流反向而產生噪音的現象)。在加速踏板松開、節氣門關閉時，渦輪增壓器與節氣門之間的壓力會升高，打開空氣旁通閥，可將壓力轉移至渦輪增壓器的上游。

本案例中，由于空氣旁通閥關閉不嚴，造成增壓壓力不夠，影響發動機高速時的功率輸出。本案例的作者在故障原理分析和診斷思路方面做得比較好，但是我個人認為，既然維修技師懷疑旁通管路有問題，為什么不對其進行靜態檢查，而要采取與正常車輛互換部件后再去進行試驗？或許這是4S店有互換部件的便利條件所致吧。