邁騰B8渦輪增壓系統的故障診斷與排除

摘要：邁騰B8渦輪增壓器位于發動機上方，和發動機進、排氣管道相連，渦輪增壓器是渦輪增壓系統的重要組成部分，當渦輪增壓器及其控制電路出現故障時，會導致發動機的動力下降，油耗增加，同時還會導致機油消耗量增加，發動機怠速不穩，增壓效果不明顯。由此，從大眾邁騰B8渦輪增壓器的控制原理及電路入手，結合實際測試數據，總結渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷思路，以此來快速進行渦輪增壓器及其控制電路的故障診斷，從而排除相關故障。

關鍵詞：渦輪增壓器；控制原理；電路；故障診斷

中圖分類號：U472 ?收稿日期：2023-04-12

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.07.032

1 渦輪增壓系統簡介

所謂渦輪增壓，是將進入氣缸前的新鮮空氣預先進行壓縮，然后再以高密度送入氣缸的一種技術措施。渦輪增壓器是根據發動機的負荷來控制排氣的流動路線，并通過渦輪增壓器提高進氣壓力，增加進氣量，從而大大改善發動機的動力性。目前在汽車發動機上采用增壓技術，一方面能夠提高汽車的動力性，另一方面能夠提高發動機的燃油經濟性［1］。

1.1 渦輪增壓器的作用及安裝位置

a.渦輪增壓器的作用。

廢氣渦輪增壓器是利用發動機工作時燃燒后排出的具有一定能量（高壓、高溫）的廢氣，驅動渦輪增壓器中的渦輪高速轉動，渦輪高速轉動再帶動與渦輪同軸的泵輪一起高速運轉［2］。泵輪位于發動機的進氣管路上，它轉動時使進氣管內的空氣壓力升高。新鮮空氣經壓氣輪增壓后進入氣缸，因此氣缸的進氣量提髙。增壓后的空氣需要冷卻器進行降溫，提高進入氣缸內空氣的密度，從而提高循環過程中進入氣缸的空氣量。

b.渦輪增壓器的安裝位置。

渦輪增壓器是需要發動機排出的廢氣推動，所以渦輪增壓器與排氣歧管連接。有些橫置發動機的汽車打開發動機蓋之后就可以看到排氣歧管，有些發動機的排氣歧管是在前面，有些是在后面，排氣管與渦輪增壓器連接。具體安裝位置如圖1所示。

1.2 渦輪增壓系統的結構及工作原理

a.渦輪增壓系統的結構。

邁騰1.8T發動機采用的是單渦輪增壓系統。該系統主要有渦輪增壓器、膜片驅動器、中冷器和旁通閥等。渦輪增壓器由壓縮輪、渦輪及中間體三部分組成。渦輪增壓系統的結構如圖2所示。

b.渦輪增壓系統的工作原理。

渦輪增壓系統的工作原理如圖3所示。發動機工作時，沖擊渦輪的廢氣量增加，渦輪轉速升高，增壓壓力提高，壓力達到一定值時，發動機控制單元控制增壓壓力限壓電磁閥N75的開度來改變壓力單元內的壓力。增壓壓力過高時，高壓空氣使膜片向右移動，從而使聯動桿打開旁通閥，一部分廢氣從旁通閥排入大氣，此時沖擊渦輪的氣體量減少，渦輪的轉速下降，最終導致增壓壓力下降［3］。如過增壓壓力繼續增大，則旁通閥的開度增大，實現對增壓壓力的自動調節。

2 渦輪增壓系統的故障診斷

2.1 增壓壓力限制電磁閥控制電路分析

圖4為邁騰B8增壓壓力限制電磁閥線路電路圖，增壓壓力限制電磁閥安裝在渦輪增壓器上。

增壓壓力限制電磁閥包含兩個端子，SB9與N75的1#端子連接，為增壓壓力限制電磁閥供電；J623通過T105/21端子控制N75的2#端子接地，增壓壓力限制閥工作［4］。

各端子編號、用途以及其所對應線路參考數值如表1所示。

2.2 增壓壓力限制電磁閥的故障分析

增壓壓力限制閥的常見故障主要包含有增壓壓力限制閥自身損壞、增壓壓力限制閥到電腦的線路或插頭存在故障、發動機電腦自身故障等，在故障診斷過程中可通過故障現象分析、故障碼及數據流分析、故障范圍確定、數據測量與診斷、故障點確認與恢復等過程完成增壓壓力限制閥的故障檢修。

增壓壓力限制閥所引起的故障現象不足以幫助維修人員快速鎖定故障范圍，可在故障代碼和數據流的幫助下進一步縮小故障范圍，與增壓壓力限制閥故障相關的故障代碼及其含義如表2所示。

根據故障碼提示可進一步明確故障范圍，當解碼器提示“P024300增壓壓力控制電磁閥斷路/對地短路”故障代碼時，分析其故障代碼產生機理，主要是增壓壓力限制閥控制信號缺失所引起的。

2.3 電動燃油泵及其控制電路的診斷流程

如果故障碼指向“P024300增壓壓力控制電磁閥，斷路/對地短路”，增壓壓力限制閥診斷流程如圖5所示。

首先測量J623的T105/21端子對地波形，測試結果為12 V直線，說明J623局部故障，測試結果為4 V直線，則繼續測量N75的（2#）端子對地波形，如果測試結果為12 V直線，說明T105/21端子與N75（2#）之間線路故障，如果測試結果為4 V直線，則繼續測量N75的（1#）端子對地電壓，如果測試結果為12 V直線，說明N75自身故障，如果測試結果為4 V直線，說明SB9與N75的（1#）端子之間線路故障［5］。

3 渦輪增壓系統故障案例分析

3.1 確認故障現象

起動車輛，對故障進行確認。車輛故障現象表現為：打開點火開關，起動時EPC燈常亮，發動機故障燈常亮。

3.2 讀取故障碼

連接故障診斷儀，打開點火開關，讀取故障代碼，故障碼提示“P024300增壓壓力控制電磁閥，斷路/對地短路”。

3.3 讀取數據流

數據流顯示增壓壓力低于正常值。

3.4 分析故障原因

根據故障碼和數據流測試結果分析，故障原因可能為以下幾點：

a.增壓壓力限制閥自身故障。

b.發動機控制單元J623局部故障。

c.增壓壓力限制閥至J623之間線路故障。

d.增壓壓力限制閥供電故障。

3.5 診斷故障

增壓壓力限制電磁閥的故障檢測分3個步驟：

第一步，測量J623的T105/21對地波形。

打開點火開關，起動發動機，測量J623的T105/21對地波形，實測結果為4 V直線，正常情況下，應為12 V方波，測試結果異常，說明故障可能為N75至J623之間線路故障、N75自身故障或N75供電故障。

第二步，測量增壓壓力限制閥N75（2#）端子對地波形。

打開點火開關，起動發動機，測量N75（2#）端子對地波形，實測結果為12 V不變，正常情況下，應為12 V方波，測試結果異常，結合上一步測量結果分析，說明可能為J623的T105/21與N75（2#）之間線路故障。

第三步，測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻。

關閉點火開關，斷開蓄電池負極，測量N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路的電阻，實測結果為無窮大，正常情況下應小于2 Ω，說明N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路斷路［6］。

3.6 排除故障

a.修復故障。

首先確認故障線路的位置，之后斷開蓄電池負極，修復N75的2#端子和J623的T105/21端子之間線路，然后安裝蓄電池的負極。

b.復檢車輛。

首先起動車輛，發動機運轉正常，發動機故障燈和EPC燈熄滅。之后重新讀取故障碼，系統顯示正常，說明故障已排除。

c.執行6S管理。

收車輛防護，清潔車身、工量具、場地。

參考文獻：

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[4]李玉.蓋瑞特推出電動渦輪增壓器[J].汽車與配件，2019（19）：20.

[5]陳友祥，歐陽彩云.某增壓直噴發動機增壓器故障分析及優化[J].汽車制造業，2021（5）：43-44.

[6]趙俊鑫，葛偉廷，齊洪波，等.淺析汽車發動機渦輪增壓器原理及故障[J].汽車實用技術，2018（10）：146-150.

作者簡介：

高恩娟，女，1988年生，講師，研究方向為汽車檢測與維修、機械工程。