Volvo FMX V4 Euro 6 燃油壓力故障診斷

有些用戶對在卡車上使用虹科Pico示波器很感興趣,所以我想把下面這個案例的研究過程分享給大家,虹科Pico示波器大大提高了診斷的準確性和效率。

圖1

圖2

案例中的卡車是2016款配備D11k發動機的沃爾沃FMX自卸車(圖1和圖2)。車輛進入連續爬坡模式時,儀表板上顯示發動機系統故障警告。在過去的兩個月裡,車主在另一個維修車間花了幾千英鎊之後還是沒能消除故障,於是找到了我。之前他們一直在更換各種零件,試圖找出故障的根源。卡車車主是一位新客戶,他是通過我的一個老客戶推薦聯繫到我,因此對於我來說壓力很大,要盡可能一次性修好。

卡車到達時,我快速檢查了一下,讀取發動機故障信息。掃描發動機後發現當前有兩個故障代碼,分別為P228F00和P009400,均與燃油壓力有關(圖3)。P228F00表示燃油壓力調節器在試圖控製油軌壓力時已達到其極限,P009400表示燃油洩漏。ECU通過監控發動機關閉時的油軌壓力來確定洩漏,儘管我還沒有開始採集數據,但我認為發動機在停止運轉之後40秒或更長時間,燃油壓力的降低是可以接受的。

圖3

由於ECM沒有提供油軌壓力的PID數據,即使是經銷商的工具也無法讀到這個數據,所以監測油軌壓力唯一可行的的方法是使用虹科Pico示波器。由於油軌連接噴油器安裝在凸輪蓋下方,我將探測線束接到背面,也就是接入到氣缸蓋的位置(圖4藍色圓圈處)。

圖4

我準備讀取發動機啟動、怠速、關閉三種工況下的燃油壓力值,以分析燃油壓力衰減時間是否正常。測得衰減時間不到4秒(圖5),這是迄今為止我所見過的最差的情況。為了確保傳感器仍然可以讀取數據,我需要關閉點火開關,等到發動機工作完全停止再重新把點火開關打到“ON”擋。

圖5

在油軌上,壓力傳感器位於後部,ECU控制的壓力調節器(ePRV)位於前部。六個噴油器組成兩種不同類型的氣缸。1、3和5噴油器帶有標準電磁閥,2、4和6為單體泵噴油器。

下一步是每次斷開一個噴油器,在油軌重新進行衰減測試。一旦損壞的噴油器從油軌上斷開,衰減時間就會增加。全部檢查完之後,您就可以確定哪個噴油器是洩漏量最多的。除了油軌上的蓋子外,還有一根管子連接到噴油器上,這是為了將燃油運輸到一個容器中,以防止油底殼充滿燃油。這樣也有助於比較各個泵的燃油流動速率。

檢查完所有六個單元後,通常可以從結果中明顯地看出哪個噴油器油壓衰減最快。但是在本案例中,無論斷開哪個噴油器,衰減時間都保持不變。下面僅僅放出了沒有斷開任何噴油器時的波形截圖(圖6),因為所有波形幾乎相同。

圖6

接下來,需要確定還有什麼原因會導致油軌高壓燃油洩漏。除了油軌和管路會洩漏之外,最有可能導致洩漏的就是ePRV壓力調節器。通常情況下,我們應該先檢查壓力調節器再檢查噴油器,但是之前更換過壓力調節器,因此我決定將其留到最後來檢查。因為燃油從ePRV管道流入回油管,因此我在回油管上安裝了一條大口徑的加長軟管連接到一個容器。我這樣做是為了防止其他東西從ePRV中逸出導致壓力降低。測試結果是,在點火開關關閉時,管路沒有問題,但是衰減時間仍然在四秒左右(圖7)。

圖7

即使我重複多次上述方法,但在測試期間還是沒能增加衰減時間,這是我第一次遇到這樣的情況,確實讓我感到困惑。我在想,即使真的是六個噴射器都有問題,斷開其中任何一個都會對測試結果產生影響。我決定先把這個問題放一放,開始著手其他的工作,等到有頭緒了再回來繼續研究。所有的測試結果都保存了下來,我可以隨時查看。

後面在對這輛卡車一次偶然的檢修過程中,我們發現CAN線斷了。我使用Pico示波器進行了分析,但我還是沒能找出燃油壓力問題的原因。除了六個噴油器都發生洩漏這個原因,沒有其他原因會導致油軌的燃油壓力降低,並且波形是均勻的,這證明油軌壓力傳感器正常的。

唯一能解釋為什麼逐個拆除噴油器並不能改善衰減時間的原因是,氣缸蓋上的回油道中燃油發生回流(圖8),所有的燃油都洩漏了,一次僅斷開一個噴油器是不夠的。我花了2000多英鎊訂購了六個新的噴油器,並拆除舊的噴油器(圖9和圖10)。

圖8

圖9

圖10

全部更換新的噴油器後一切恢復正常,消除故障碼並重新配置,進行快速檢查測得燃油壓力在40秒後仍保持穩定(圖11),並且3分鐘後還能捕獲到燃油壓力信號!

圖11

圖11中捕獲的波形顯示,點火開關關閉3秒鐘後壓力急劇下降。我在前面提到過,要使油軌壓力傳感器電壓信號保持在5V並捕獲到燃油衰減,必須要關閉點火開關,等到發動機完全停止再重新打開點火開關。當我們重新打開點火開關時,排氣閥會釋放油軌壓力,但不會全部釋放,我個人認為工作原理是這樣的。從圖11也可以看到,傳感器電壓沒有下降到0.5V以下,表明油軌內部仍然存在一些燃油壓力。

經過長時間的路試,確認故障已經排除了。客戶提走了車,我一點也不擔心這輛車還會返修,因為藉助虹科Pico示波器我確信已經成功解決故障了!