虹科免拆诊断 | 2011 款奔驰 S350L 车行驶中发动机偶发熄火

 

 

虹科Pico汽车示波器

中鑫之宝鹤壁店　赵玉宾

Pico
 

 

 

故障现象   一辆2011款奔驰S350L车，搭载274发动机，累计行驶里程约为23万km。车主反映，车辆在行驶中发动机突然熄火，且无法再次起动着机，请求救援。

 

故障诊断

Pico

   

图1　读取的故障代码
    将车拖回维修厂后检查，起动发动机，起动机正常运转，但发动机无法着机。进一步与车主交流得知，该故障为偶发性故障，故障发生频率较低，有时几个月出现一次，故障现象出现后有时需要停车等待一段时间可再次起动着机。为此故障该车在其他维修厂先后更换了燃油泵（M3）、燃油滤清器及燃油泵控制单元（N118），也排查了相关线路，都未能解决。    使用故障检测仪检测，发现燃油泵控制单元中存储有故障代码“P0627 燃油泵输出电气故障或断 路”“P0628 燃油泵输出对搭铁短路”（图1）。读取起动发动机时燃油泵控制单元中的数据流，发现燃油泵工作电流为0 A，异常，正常应为6.5 A左右；燃油压力为0.2 bar（1 bar=100 kPa），异常，正常应为5 bar左右。从故障代码和数据流可以得知，故障现象是由低压燃油供油系统故障导致的。
 

图2　燃油泵电路图

        查看燃油泵控制电路（图2）得知，该车燃油泵是三相电动机，由燃油泵控制单元进行控制。拆开后排座椅可以看到燃油泵安装在燃油箱右侧，燃油滤清器安装在燃油箱左侧。燃油箱中的燃油泵通过导线与燃油滤清器上盖连接后，再通过导线连接器X1连接至燃油泵控制单元。
 

图3　起动时测得的燃油泵3个相线电压波形    
 

图4　发动机熄火后测得的燃油泵3个相线电压波形

 

    使用功率试灯和万用表检查燃油泵控制单元供电和搭铁，均正常，不存在虚接的情况。使用pico示波器的通道A（蓝色波形）、通道B（红色波形）和通道C（绿色波形）分别测量位于燃油滤清器处的导线连接器X1端子2、端子3、端子4的电压波形，发现连接好探针及pico示波器后，发动机可以正常起动着机了，测得的波形如图3所示，可知3个相线的电压从2.5 V开始连续波动。

    关闭点火开关，发动机熄火，测得的波形如图4所示，可知发动机熄火后3个相线上的电压波动消失，电压均保持在2.5 V。接车时发动机无法起动着机，但在连接测量探针后发动机却可以正常起动着机，怀疑导线连接器X1端子接触不良导致故障发生。脱开导线连接器X1，仔细检查端子2、端子3、端子4，未发现松动、退缩等异常现象。

 

图5　异常波动的波形

 

图6　放大异常波动的波形

 

    起动着机后继续观察3个相线的电压波形，发现在一段时间后波形偶尔出现一小段异常波动（图5），但此时发动机并没有熄火。放大异常波动的波形（图6），发现3个相线的电压会同时降低至0 V，然后立即回升至2.5 V，以此反复多次。结合故障代码分析，推断造成该电压波动的原因有以下2种情况：    （1）燃油泵控制单元自身供电或输出供电缺失，这与故障代码P0627对应，可能的故障原因有：燃油泵控制单元自身供电或输出供电线路断路；燃油泵控制单元故障。    （2）燃油泵控制单元输出供电线路对搭铁短路，这与故障代码P0628对应。
 

图7　人为将3个相线断开后测得的电压波形

 

    为了模拟故障，起动发动机后人为脱开导线连接器X1，测得的波形如图7所示，可知当3个相线断开时，燃油泵控制单元还会保持为导线连接器X1端子2连接线路稳定提供10 V左右的电压，这与故障波形明显不一致，暂时排除第1种情况的可能。
 

图8　人为将导线连接器X1端子3与搭铁短路时测得的波形

    接着起动发动机，人为将导线连接器X1端子3与搭铁短路2 s后再断开，测得的波形如图8所示，可知3个相线的电压同时下降为0 V后接着上升为2.5 V，这与图6中的故障波形相似，由此推断该车故障是由燃油泵控制单元与燃油泵之间的三相供电线偶发性对搭铁短路引起的。

 

图9　燃油泵的V相导线破损

 

    仔细检查燃油泵控制单元与导线连接器X1之间的线路，线束无破损情况。拆下燃油滤清器，仔细检查燃油滤清器与燃油泵之间的线束，结果发现燃油泵的V相导线出现破损（图9）。

 

 

故障排除

Pico

 

 

 

 

    修复破损的燃油泵V相导线后反复试车，故障不再出现，至此故障排除。

 

故障总结

Pico

 

    （1）燃油泵的3个相线通过线圈相互连接，经过测试，其中任何一个相线与搭铁短路都会使3个相线电压全部被拉低，导致燃油泵不工作。图5中的异常波动波形出现时间不到500 ms，时间间隔较短，所以未能导致发动机熄火。
 

    （2）连接pico示波器和探针后发动机能够起动着机，可能是在拆卸相关部件时晃动了燃油箱内部的线束，导致故障现象消失。    （3）燃油箱内部的线束不好拆装，检查时容易被忽视，但燃油箱内部的线束在车辆行驶中会产生晃动，久而久之破损的导线也容易通过燃油箱搭铁而发生故障。    （4）使用pico示波器捕捉和模拟故障发生时的波形，可以帮助维修人员精准、快速地诊断偶发性故障。