2019款保时捷卡宴车发动机故障灯异常点亮

 

    一辆2019款保时捷卡宴车，搭载DCB发动机，累计行驶里程约为9万km。车主反映，该车行驶中发动机故障灯偶尔异常点亮（图1），其他无异常，为此在其他维修厂更换过燃油箱通风电磁阀、活性炭罐及燃油箱诊断泵等，但故障未能解决。

 

    接车后用故障检测仪检测，发动机控制单元（DME）中存储有故障代码“P04F000油箱通风系统，高部分负载-通气量不正确”（图2），由此推断燃油箱通风系统存在故障。

 

图2   DME中存储有故障代码

 

   如图3所示，该车燃油箱通风系统主要由空气滤清器、燃油箱诊断泵、活性炭罐、燃油箱、燃油箱通风电磁阀、燃油箱通风压力传感器及通风管路等部件组成。发动机控制单元激活燃油箱通风电磁阀后，活性炭罐通往发动机进气道的通风管被接通，随后根据空气道的压力情况，燃油蒸气通过不同的入口被引至进气歧管。

 

图3　燃油箱通风系统的组成

 

    在怠速和负荷较低时，进气歧管内有真空，燃油蒸气直接被吸入进气歧管；在废气涡轮增压器工作时，进气歧管没有真空，燃油蒸气经废气涡轮增压器进气侧的入口被文丘里喷嘴（图4）引至进气歧管。

 

图4　废气涡轮增压器内的文丘里喷嘴

 

    如图5所示，文丘里喷嘴利用废气涡轮增压器压力侧和进气侧之间的压力差，使空气从压力侧快速向进气侧流动，空气经过文丘里喷嘴变径后，从喷射口高速喷出，此时喷射口后方的压强下降，产生真空，从而吸入燃油蒸气。

 

图5　文丘里喷嘴的原理

 

   目视检查发动机室内的燃油箱通风管（图6），没有破损、挤压、变形等异常现象。DME通过安装在燃油箱通风电磁阀后方的燃油箱通风压力传感器监测燃油箱通风系统的工作状态。

 

图6　发动机室内的燃油箱通风管

 

    使用pico示波器测量燃油箱通风压力传感器的信号波形（图7），未起动发动机时，信号电压约为3.1V，对应大气压力；发动机怠速时，信号电压降低至1.0V左右，对应进气歧管内的压力（真空），此时燃油通风电磁阀不工作，处于关闭状态，这一方面说明燃油通风电磁阀关闭严实，另一方面说明燃油通风电磁阀与进气歧管之间的燃油通风管无堵塞和泄漏。

 

图7　起动发动机时燃油箱通风压力传感器信号及相关信号的波形

 

    路试观察燃油箱通风系统的工作情况，如图8所示，滑行阶段，当燃油箱通风电磁阀间歇工作时，燃油箱通风压力传感器信号会随之发生明显波动，说明燃油蒸气能被进气歧管内的真空正常吸入；加速阶段，废气涡轮增压器介入工作，燃油箱通风电磁阀持续保持打开状态，但燃油箱通风压力传感器信号呈直线，无波动，电压约为3.1V，对应大气压力，异常，说明文丘里喷嘴无法吸入燃油蒸气，这与故障代码P04F000的提示相符。

 

图8　路试时燃油箱通风压力传感器信号及相关信号的波形

 

    拆下废气涡轮增压器，检查文丘里喷嘴吸入口（图9），无异常；检查文丘里喷嘴入口（图10），被异物堵塞。由此推断，文丘里喷嘴入口被异物堵塞，在废气涡轮增压器工作时，文丘里喷嘴无法吸入燃油蒸气，DME通过燃油箱通风压力传感器监测到燃油通风管中的压力几乎无变化，从而存储故障代码P04F000。

 

图9　文丘里喷嘴吸入口

图10　文丘里喷嘴入口

故障现象

故障诊断

故障排除

 

    清理文丘里喷嘴入口堵塞的异物后反复路试，发动机故障灯不再异常点亮，故障排除。再次测量燃油箱通风压力传感器信号波形，发现加速时，燃油箱通风电磁阀打开，燃油箱通风压力传感器信号电压在3.0V左右波动（图11）。

 

图11　正常车燃油箱通风压力传感器信号及相关信号的波形