每天诊断 13: 奥迪 A8 喷油器故障


汽车信息:

  • 2003年奥迪A8
  • 4.2升V8
  • 发动机代码BFM
  • LPG转换

Audi A8

问题

这部2003年的奥迪A8运行粗暴,发动机管理指示灯亮。检测的第一步是用诊断工具(解码器)获取任何诊断故障码和ECU里的相关的数据。解码器显示出以下故障码:

  • 17546 附加燃料长期调配:(缸体右侧)系统太稀 P1138 达到上限间歇性
  • 17538 燃油调配:缸体右侧 (Mult) 系统太稀 P1130 达到上限间歇性
  • 16684 随机/多缸缺火检测 P0300 达到上限间歇性
  • 16588 喷射汽缸4 (N33) 电路故障 P0204 无信号/无通信间歇性
  • 16688 汽缸 4 缺火检测 P0304 达到上限间歇性

前3个故障码是关于缺火和供油的。这可能是由于发动机从汽油转换为LPG,再从LPG转换为汽油,所造成的。

诊断

因为这车是LPG转换版,我们不相信故障代码,所以我们从Pico诊断软件(PicoDiagnostics)检测。这有助于识别缺火,突出任何运转粗暴的信号,更重要的是显示缺火是机械故障或供油故障还是电路问题所造成的。图2显示来自PicoDiagnostics的诊断结果。

figure 2
图 2

激活“差异”选项,PicoDiagnostics 显示每个汽缸都能够产生大量的机械功率(用蓝色线表示)。上图数据显示汽缸H机械方面没有问题,但它有间歇性缺火。需要进一步检测与该汽缸有联系的部件。

我们假设前3个故障码是由于发动机从汽油转换为LPG,再从LPG转换为汽油,所造成的。
因为这些是缺火和供油故障码,检测发现与故障无关。PicoDiagnostics软件支持我们的看法。

16588故障码显示4缸的喷油嘴好像有问题。这一点上,我们不能判断是否也是由于LPG转换造成的,所以我们进行一项快速测试。使用保险丝延长线和电流钳,我们看看所有的喷油嘴电流是不是均等,有没有哪个电流比较弱或甚至没有电流。

图3显示8个喷油嘴只有7个有电流通过。这表示其中一个喷油嘴有问题,或可能是线束故障。

figure 3
图 3

再作一个检查,将汽车从标准的燃油系统转换为LPG系统。因为LPG需要点火系统,如果8个汽缸点火正确,就可证明问题出在于燃油喷油嘴上。

奥迪A8设计有一个成熟的系统,如果存在持续性缺火,它可以让一个或多个汽缸失效。值得注意的是,简单地进行ECU重启测试可以知道故障是持续性的还是间歇性的(这可通过关掉点火开关,再重新起动发动机来实现)。如果发动机的缺火是间歇性的,ECU会记录到设定的缺火次数,然后自动使该缸供油失效以免阻止催化器提早损坏。这最终导致持续性缺火。

我们知道现在只有7个汽车有喷油电流,在转换到LPG前,必须关掉点火,再重启发动机。转换到LPG,所有8个汽车点火非常正常。这证明了我们所猜想的:机械功率和点火都正常。

奥迪的V8结构,汽缸辨识顺序:左边数起,从前面往后数;接着右边,也是从前面往后数(如图4所示)。有了这个信息和“16588”故障码,我们需要进一步检测4缸的喷油嘴和电路。

figure 4
汽车前部
图 4

到此,我们必需用PicoScope汽车软件对4缸的喷油嘴进行测试。在这一步,用3缸作为参照点,比较判断是否有差异,或更重要的是知道是否有喷油嘴或线束方面的故障。

我们连接PicoScope示波器到3缸和4缸的喷油嘴上,测量两者的电压和电流,各通道连接如下:

A通道接在3缸喷油嘴信号线上,使用刺针
B通道接在4缸喷油嘴信号线上,使用刺针
C通道接在4缸信号线上,使用电流钳
D通道接在3缸信号线上,使用电流钳

figure 5
图 5 喷油嘴连接

下面波形(图6)是用Pico示波器捕捉到的。屏幕分成两部分,比较检测到的数据。屏幕设置为:

左边:3缸喷油嘴的电压 vs 电流
右边:4缸喷油嘴的电压 vs 电流

figure 6
图 6

我们可以看到4缸喷油嘴没有接通,因此没有电流通过。我们也可以看到有小的电压尖峰,说明有可能在喷油嘴或电路上有个大阻抗,限制了大电压到达喷油嘴电磁阀。

有了这波形,我们可以确定故障在于4缸喷油嘴,看似是在阻抗阻止满电压到达喷油嘴。我们决定拆下线束防护盖,仔细查看线束,留意任何裂痕、短路或明显的问题。

我们发现一条线的绝缘表面有轻微的裂口(可能是以前检测时留下的),这说明以前这里可能出现过故障。但是,这裂口不足以达到断路的程度,且电线上没有其它的断裂。我们可以断定,问题不在于这些裂口上。

figure 7
图 7

到这一步,多脚插头已接回喷油嘴上,并且重新起动发动机,进行下一步检测。重新起动发动机后,我们发现缺火现象消失了。我们回顾我们所做的工作,判断哪一步可能会影响缺火故障。我们想到的是:我们拆下了线束,并拆下多脚插头,然后再装回去。有必需对线束进行检查了。Pico示波器连接电流钳,电流钳夹在“保险丝延长线”上,在线束上进行“摇摆测试”。这对检测结果没有任何影响。再在多脚插头上进行更强烈的“摇摆测试”,结果汽缸开始有随机的缺火。这可以在下面图8的波形看到。

figure 8
图 8

拆下多脚插头(图9),可以看到由于时间久里面的金属片已被压裂分离,所以在发动机振动时会移动。这会导致像原来的故障码所描述一样,间歇性缺火。


figure 9
图 9

修理

更换一个新的部件。并装好线束防护盖,之后发动机没有再缺火。

路试

清除故障码存储器里的代码,并进行路试,没有出现缺火。为了确保缺火问题已解决,将发动机转换到LPG模式,然后再转换回燃油模式,确保发动机能在两种燃油模式间循环转换。没有出现缺火。路试后,再用解码器检测故障代码。读到下面代码:

  • 17546 附加燃料长期调配:(缸体右侧)系统太稀 P1138 达到上限间歇性
  • 17538 燃油调配:缸体右侧 (Mult) 系统太稀 P1130 达到上限间歇性
  • 16684 随机/多缸缺火检测 P0300 达到上限间歇性

结论

这3个故障代码(上面)再次被解码器读到,是由于在LPG运转状态下LPG燃料被切断,转换到燃油模式造成的。没有新的故障代码,问题解决。

 

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