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2011 款保时捷 Panamera 车发动机故障灯异常点亮

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发表于 2021-4-16 14:30:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
2011 款保时捷 Panamera 车
发动机故障灯异常点亮

上海欣车汇实业有限公司 林创创

一、故障现象

一辆2011款保时捷Panamera车,搭载M4640V发动机,累计行驶里程约为16万km。该车组合仪表上的发动机故障灯异常点亮,且提示“发动机控制系统故障”(图1),发动机工作未见异常。


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图1 组合仪表上的显示信息

二、故障诊断

用故障检测仪检测,发动机控制单元(DME)中存储有故障代码“P0016 气缸组1曲轴相对于进气凸轮轴的位置”(图2);记录并清除故障代码,故障代码可以清除,但只要起动发动机,故障代码就会再次存储。


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图2 DME中存储的故障代码(截屏)

该车的发动机为V形6缸发动机,进气凸轮轴相位可调,排气凸轮轴相位不可调。由于故障代码P0016仅指向气缸组1,因此暂时排除曲轴位置信号发生偏移的可能(若曲轴位置信号发生偏移,则气缸组1和气缸组2都会受到影响),推断故障是由气缸组1进气凸轮轴位置信号发生偏移引起的,可能的故障原因有:气缸组1进气凸轮轴相位调节系统故障,包括机油压力、相位调节电磁阀、相位调节执行器等故障;气缸组1进气凸轮轴链轮“跳齿”;正时链条松动,包括正时链条拉长及张紧器、导轨损坏;气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号盘发生偏转。


用故障检测仪读取怠速时的发动机数据流(图3),发现气缸组1和气缸组2的实际进气凸轮轴角度均约为131°曲轴转角,但气缸组1的进气凸轮轴偏差(12.750°曲轴转角)明显比气缸组2的进气凸轮轴偏差(﹣0.750°曲轴转角)大,这可能就是DME存储故障代码P0016的原因。


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图3 故障车怠速时的发动机数据流(截屏)

用pico示波器同时测量发动机怠速时气缸组1和气缸组2的进气凸轮轴位置传感器信号波形(图4),发现气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号波形的相位相对气缸组2进气凸轮轴位置传感器信号波形的相位延迟了约11.4°曲轴转角(波形左移为相位提前,波形右移动为相位延迟),这与发动机数据流中的气缸组1进气凸轮轴偏差(12.750°曲轴转角)十分接近。


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图4 发动机怠速时气缸组1和气缸组2的
进气凸轮轴位置传感器信号波形(截屏)

再启用pico示波器的2个通道同时测量气缸组1和气缸组2的进气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号波形,发现2个控制信号波形一致;将气缸组1进气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号线对搭铁短路,气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号波形相位左移了48.53°曲轴转角(图5),即气缸组1进气凸轮轴相位提前了48.53°曲轴转角;将气缸组2进气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号线对搭铁短路,气缸组2进气凸轮轴位置传感器信号波形相位左移了45.27°曲轴转角(图6),即气缸组2进气凸轮轴相位提前了45.27°曲轴转角。由此可见,气缸组1和气缸组2的进气凸轮轴相位调节范围基本一致,这说明气缸组1的进气凸轮轴相位调节系统能够顺畅运行。


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图5 将气缸组1进气凸轮轴相位调节电磁阀控制
信号线对搭铁短路后的相关波形(截屏)

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图6 将气缸组2进气凸轮轴相位调节电磁阀
控制信号线对搭铁短路后的相关波形(截屏)

网上搜索M4640V发动机气缸组1进气凸轮轴链轮的图片(图7),发现链轮共有36个齿,那么1个齿对应的曲轴转角为360°÷36×2=20°。若链轮跳1个齿,则进气凸轮轴相位偏差为20°曲轴转角。由于气缸组1进气凸轮轴偏差为12.750°曲轴转角,由此排除气缸组1进气凸轮轴链轮“跳齿”的可能。诊断至此,将故障范围缩小为正时链条松动或气缸组1进气凸轮轴位置传感器信号盘发生偏转,接下来进行拆检确认。


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图7 气缸组1进气凸轮轴链轮

拆下发动机正时端盖,检查发现正时链条中间导轨上的塑料断裂(图8),且正时链条有明显磨损,推断故障是由此引起的。


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图8 正时链条中间导轨上的塑料断裂

三、故障排除

更换正时套件后试车,发动机故障灯熄灭,发动机运行一切正常,故障排除。


四、故障总结

在发动机室连接4根测试线,运用pico示波器测量相关波形,通过分析波形不仅验证了故障代码P0016的真实性,还排除了气缸组1进气凸轮轴相位调节系统故障及气缸组1进气凸轮轴链轮“跳齿”的可能,这使得接下来的拆检工作更有针对性,大大提高了故障诊断效率。




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