2017款路虎发现车行驶中发动机抖动且加速无力

 

    一辆2017款路虎发现车，搭载3.0L发动机，累计行驶里程约为3.8万km。车主反映，车辆在行驶过程中突然出现发动机抖动且加速无力的现象，于是请求拖车救援。

    拖车到店后首先试车，发动机怠速轻微抖动，加速抖动明显，感觉有失火现象，且组合仪表上发动机故障灯闪烁（图1）。

 

图1　组合仪表上发动机故障灯闪烁

 

    使用故障检测仪检测，在发动机控制单元（PCM）中存储有3个故障代码“P0300-00检测到随机失火”“P0304-00检测到气缸4失火”“P0316-00起动时检测到失火（第一个1000转）”（图2）。

 

图2 PCM中存储的故障代码

 

    读取失火数据流（图3），显示气缸4平均失火次数为23次，其他气缸平均失火次数均为0次。检查确认气缸4喷油器、点火线圈及PCM相关线路连接正常，将其他气缸的点火线圈、火花塞替换到气缸4后试车，故障依旧。

 

图3　缺火-气缸识别数据流

 

    使用气缸压力表测得气缸4的气缸压力为11.2bar（1bar=100kPa），测得气缸5的气缸压力为11.4bar（图4），通过对比说明气缸4的气缸压力正常。

 

图4　气缸压力测试对比

 

    使用气缸漏气率检测仪测得气缸4漏气率为8%，测得气缸5漏气率为6.2%（图5），均在正常范围内。

 

图5　漏气率测试对比

 

    使用故障检测仪执行喷油器测试，提示操作成功（图6），操作时用手触摸6个喷油器，均有振动感且能听到“嗒嗒嗒”的声音，但气缸4的振动感和声音要弱一些，由此怀疑气缸4喷油器工作异常。

 

图6　执行喷油器测试

 

    根据喷油器控制电路（图7），使用pico示波器测量气缸4喷油器端子1、端子2和气缸5喷油器端子1的信号波形（图8）。

 

图7　喷油器控制电路

 

图8　气缸4、气缸5喷油器信号波形

 

    起动发动机，测得气缸5喷油器端子1电压从4.6V提升至67V，然后下降并保持为蓄电池电压，测得气缸4喷油器端子1电压从4.6V提升至14.67V。对比发现气缸4喷油器无法达到正常工作电压（60V以上），由此确定PCM给气缸4喷油器的驱动电压不够，导致气缸4喷油器无法正常工作。

 

    更换PCM后，使用故障检测仪对PCM执行更换程序，程序更换完成后起动发动机试车，发动机运转平稳，没有再出现抖动的情况，至此故障排除。

 

 

故障总结

 

    捷豹路虎3.0L的6缸发动机和5.0L的8缸发动机，均采用机械增压，其喷油器将燃油从燃油共轨直接喷射到燃烧室内。喷油器安装在燃烧室中心附近，位于进、排气门之间，火花塞旁边。

     每个喷油器包含一个由电磁阀控制的针阀，电磁阀线圈通电时，该针阀打开，针阀打开后，燃油喷射到燃烧室中，喷油器主要使用均质喷射和分层喷射两种喷射策略。

     如图9所示，在喷油器工作时，PCM起初为喷油器提供60V以上的电压，此时电流将逐渐上升，当达到11A时，PCM为喷油器提供蓄电池电压，此时电流将维持在3.1A左右，从而让喷油器保持在打开状态。

图9　喷油器工作时电压波形