「维修案例」2013年大众帕萨特混合气过浓

故障现象：接修一辆大众帕萨特，配置EA888 1.8T发动机。车辆来厂时没有明显的故障症状，只是故障灯点亮，排气管外流黑水。询问得知在其他修理厂更换过空气滤清器盒，换完以后不久故障灯就亮了。不管如何，连接诊断仪读取故障码、数据流。

故障诊断：最初来厂时的数据流已经找不到了，记得怠速时的数据，长短期燃油调整在-35%左右。

进气在4.5 ~ 5 . 5 g / s之间变化，混合气明显偏浓。这款发动机正常时的数据在1.9 ~ 2 . 1 g / s之间。故障码如图1所示。

故障码P129700：增压器节气门连接压力下降。DME根据发动机转速和空气流量传感器数据，计算出来的增压压力与实际的压力传感器的数据对比，偏差大了，就会记录故障码。

故障码P 0 1 0 1 0 0 、故障码P217800，都直接把故障点指向空气流量传感器。

空气流量传感器G70的1号脚为信号，2号脚接地，3号脚为12V电源，如图2 所示。断开插头测量，正常。

根据经验， 给1 号脚加上2 1 0 0 H z 占空比为5 0 / 1 0 0 的模拟信号，这时读取数据流，进气变成了2.4g/s，长短期燃油调整在0左右变化了。加大频率，空气流量传感器数据加大，长短期调整往负的方向调整。说明系统一切正常。

用模拟仪试验是不是就一定说明空气流量传感器出了问题呢？只能说明参与燃烧的空气就是二点几克，空气流量传感器计算的空气比实际进入的气缸的空气要多,系统泄漏无法排除。

两个问题，一个确实是空气流量传感器出现的问题；另外，就是经过空气流量传感器的空气没有全部进入气缸，又跑出来了，而且要跑到封闭系统的外面了。

再有就是控制单元坏了，但是用模拟仪模拟的结果告诉控制单元没有问题，这个完全可以排除。

把正常车的空气流量传感器连空气滤清器盒一体装到故障车上。主要是排除车主换的空气流量传感器的盒子有没有问题。以前碰到过这东西影响到经过空气流量传感器的空气流动速度和方向，进而导致空气流量传感器计算失准的。调换后进气量还是很高，在3.8~4.2g/s变化，排除空气流量传感器的问题。

联系原来修理工为什么更换空气滤清器盒，了解到这个车在很久以前就有混合气过浓的故障，因为盒子破了，所以更换的盒子。与车主的反馈是完全不同的。

所以故障明显指向系统的密封性， 使用烟雾机检查节气门和排气管之间， 没有发现明确的漏气点（ 为什么只检查这儿， 文后补充）。但突然发现烟雾机有时不出烟雾了，无法百分之百的认定系统就一定不漏气。

实在没有办法了，把增压器到节气门之间的管路和中冷器一体拆解了下来，加压，完全没有泄漏。

到这儿，从原理分析下来的所有方向已经完全被堵死了。会不会空气流量传感器后的空气被直接吸入了气缸呢？没有经过节气门。

按照正常的逻辑，每秒四点几克的空气参与燃烧一定会导致发动机速度的上升。这时不管这些东西了，也不管混合气浓和稀了，到处找漏气， 拔真空管， 堵P C V ， 没有效果。在检查中倒是发现了P C V 阀的膜片破了（如图3 所示），外部的空气进入系统，按照道理是会导致混合气稀，还是更换了，结果无效。

冷静下来开始思考自己排除故障中在逻辑上的瑕疵。涡轮增压器后不漏气。涡轮处往排气管漏气呢？这个无法查，但是有一点，如果大量的空气从这儿进入排气管，混合气一定会变稀。与现实矛盾。如果空气从涡轮增压器这儿进入了机油的回油道，进入曲轴箱，这一部分空气是参与燃烧的，必然会导致转速的上升，空燃比并不会失去平衡。

控制单元已经被排除。

那么问题又回到空气流量传感器。两个问题， 从其他车上拆下来的空气流量传感器就一定是好的吗？从插头端测量到的结果是好的，能说明空气流量传感器插上去就一定好吗？回答自然是否定的。

用导线组将传感器直接绕过插头，接到插头的后方，这时仔细地观察数据，欣喜地发现，空气流量传感器的数据变了，小了。说明插头的接触确实不好。

果断的推测出空气流量传感器也有问题，直接订货，一并发回来一个空气流量传感器插头。装车，终于恢复正常。

其实再回头看看刚开始换其他车的空气流量传感器时，数据流已经变小了，只是当时没有仔细地关注。空气流量传感器和插头对数据的影响大概都在1.5g/s左右。

这辆车的故障有3个，PC V确实有问题，但是与故障没有关系。

空气流量传感器和空气流量传感器插头同时损坏。空气流量传感器的损坏是正常的，而插头的损坏却是修理工保养时造成的。在空气流量传感器边上不远处，进气管上有一个线束定位的卡子，这辆车没有卡进去，长此以往，震动条件下，线的根部疲劳断裂，造成接触电阻加大。在测量时，要拉出插头，线又

变了个方向，所以阻值有时又正常了。

总结一下，开始的分析是无可辩驳的，没有任何问题，但是在检查中没有坚持自己的思路，走投无路时，做了许多无用功，而且是和自己理论完全相悖的检查，浪费了不少时间。往往一些问题就出在自己认为严丝合缝的地方，这些地方仔细去推敲，还是会有问题的。

补充两点：

（1）为什么混合气浓在节气门和涡轮增压器之间查漏（如图4 所示）？

汽油发动机对混合气的控制是气控方式，喷多少油是由进气量决定的。所以空气流量传感器有没有准确的计算出进气量非常重要。这里我们只讨论进气泄漏的部位对混合气浓度的影响。

传统的自然吸气的车子无论在哪儿漏气，只要在空气流量传感器的后方，多余的空气不经过空气流量传感器，都会导致混合气过稀。

但是要注意一点，吸入气缸的一定是空气。从活性炭罐过来的有时是空气，有时是汽油，要分状况考虑。从EGR阀过来的是废气，只能是过稀。

涡轮增压发动机，在节气门前涡轮之间的状况和其他部位漏气不一样，在涡轮切入工作以后，涡轮从空气流量传感器抽吸过来的空气，在中间加压以后，跑到外面去了，导致通过空气流量传感器的空气比进入气缸参与燃烧的空气要多，系统按照空气流量传感器的计算量进行喷油，直接导致混合气过浓。

其他泄漏部位和传统发动机一样。

但是也要注意，在空气流量传感器和涡轮之间， 还是有不少管道，接到不同的部位。比如PCV，如果有真空吸入空气，也经过了空气流量传感器，但是这时的空气没有经过节气门也参与了燃烧，不会造成混合气失衡。比较节气门的开度可以看出异常，可以断开或堵住加以判断。

（2）为什么接触电阻大，会导致空气流量传感器的数据变大？

我们先了解串联电路的分压定理，如图5所示。

基于惠斯通电桥的空气流量传感器的工作原理图（ 如图6 所示），根据分压定理，如要求A点的电压等于B点的电压，AB点间的电位差为0，R K/R A=R H/R B,变化一下，R K·R B=R H·R A。这个状态我们把它叫做电桥平衡。

如果我们把R H换成空气流量传感器的热线电阻，而且是正温度系数， 外界空气通过电热丝的时候，会使电热丝的温度下降，R H的电阻减少，必然会导致电桥不平衡，AB两点间产生电压，空气流量传感器的IC时刻检测AB点间的电压，一旦不为0，就开始对R H进行加热，AB点之间的电压就是一会0，一会不为0。这么波动变化，因为空气流量传感器插头的电阻增加，电桥由平衡到不平衡的时间加长了，或者为了达到平衡状态，对热线的控制占空比要增加。变相的等于通过空气流量传感器外界的空气比实际通过空气流量传感器的空气多了，故空气流量传感器的输出会增加。

「维修技巧」迈腾发动机OBD报警灯点亮的处理措施

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EOBD(European On—Board Diagnostics)，简称OBD，即“车载诊断技术”或简称“车载诊断”。欧I和欧II排放法规阶段的发动机管理系统都带有车载故障诊断功能，但是在欧III排放法规中，OBD隐含着专门用于排放控制的意思，美国加利福尼亚州率先于1994年以立法的形式提出了利用车载诊断技术对排放控制装置实行故障监测的要求，称为OBDⅡ。其软件主要内容包括以下几点：

1.所有车辆必须装备OBD系统，其设计、制造和安装应能确保车辆在整个生命期内识别劣化类型和故障类型。

2.当排放控制系统失效导致排放超过规定的极限值时，OBD系统必须及时识别。

3.汽油发动机OBD系统必须监测下列项目：三效催化转化器；发动机在一定工况区域内出现的缺火；氧传感器劣化；排放控制系统中传感器和执行器电路是否接通；对于蒸发排放物控制系统中的炭罐控制阀，至少应监测其电路是否接通。

4.OBD系统带有能让驾驶者感知故障存在的故障指示器，该器件只能用于指示启动了紧急程序或跛行回家程序。

5.OBD系统必须记录指示排放控制系统状态的代码。使用各种专设的状态代码来标识正常工作的排放控制系统，以及那些需要进一步运转车辆才能全面评价的排放控制系统。必须将由于劣化或故障或永久性排放失效模式引起故障指示器激活的失效代码储存起来，该失效代码必须标识故障的类型。

6.如果在至少40个发动机暖机循环中没有出现相同的故障码，那么OBD系统可以擦除失效代码、行驶过的距离和冻结帧信息。

7.OBD系统在下列情况可以自动地临时停止工作：OBD系统的监测能力因燃油箱液位过低而受到影响，但是只要燃油量超过燃油箱额定容量的20%，OBD系统就不得停止工作；发动机启动时环境温度低于-7℃，或海拔高于2 500m时，制造商可以让OBD系统停止工作。

OBD在控制排放的硬件方面，对发动机管理系统的要求主要包括：

1.将发动机转速传感器安装在发动机离合器侧，以通过发动机转速的细微波动监测发动机缺火时避免受到曲轴扭振的影响；

2.车身垂直的加速度传感器(允许跟ABS系统的加速度传感器共用)用于在道路十分差的条件下关闭EOBD功能；

3.在三元催化器的后面增添一个氧传感器，以便用“浓”和“稀”混合气交替的方法监测三元催化器的转化能力；对氧传感器监测其信号电压是否超出限定的范围、响应速度是否过低、跳变时间之比是否超出规定范围、波动频率是否过低、氧传感器是否活性不足、氧传感器加热器是否加热过慢；

4.采用废气再循环系统的场合，要在进气岐管内安装压力传感器，以便进行对废气再循环率的控制，并在海拔高度超过2 500m时关闭OBD功能；

5.在炭罐新鲜空气入口处安装截止阀作为执行器，在密闭燃油箱内加设压差传感器，以监测蒸发排放物控制系统的密封性。

在大众迈腾发动机管理系统上，发动机故障报警(发动机故障灯)和排放相关故障报警(废气报警灯)共用一个指示灯，这个指示灯就是我们常说的发动机故障灯，如图1所示。影响迈腾“废气报警灯”点亮的因素有多种，但与废气排放相关的主要有三元催化系统、曲轴箱通风系统、EVAP系统等。

图1 迈腾车上的OBD报警灯

一、三元催化系统

三元催化器的工作原理：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的催化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。所以，其作用就是让三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化，如图2所示。迈腾三元催化系统一旦失效就会储存故障码P0420(效率低于临界值)，引发的故障现象是发动机启动困难、怠速抖动、加速无力和油耗加大。

图2 三元催化器结构和原理

导致三元催化器失效原因有：

1.汽车行驶过程中很容易受到路面的反作用力，产生托底或强烈振动，造成催化转化器载体破裂，如图3所示。

图3 破损的三元催化器

2.三元催化器长期在高温条件下，会造成高温失活。三元催化器产生高温的原因有：发动机失火过多，使未燃混合气在催化器中燃烧发生剧烈氧化放热反应；汽车连续高速大负荷运行。高温条件下还容易烧毁三元催化器，如图4所示。

图4 高温烧毁的三元催化器

3.燃油和润滑油中的硫、磷，抗爆剂中的锰、铅，燃油不完全燃烧产生的一氧化炭都会造成三元催化剂化学中毒失效，毒物主要是吸附在催化剂活性表面上，并形成一种化学吸附络合物，如图5所示。其中铅中毒往往是不可逆的，而对硫、磷、一氧化炭中毒，催化剂的活性则在一定条件下可以得到恢复。

图5 化学中毒的三元催化器

4.因积炭覆盖在三元催化剂和涂层表面而造成三元催化器失效为积炭失活，如图6所示。覆盖在涂层表面的积炭往往是一种含有炭、氢、硫、氮、氧、重金属等多种元素的混合物，积炭失活是目前导致三元催化器失效的主要原因之一。

图6 积炭失活的三元催化器

5.三元催化器因堵塞失效造成发动机工作不正常是目前环保发动机很普遍的问题，如图7所示。三元催化器堵塞是逐步形成的，堵塞是可逆的，可通过化学过程如氧化、气化而疏通，也可以通过物理过程如解吸、挥发组分、气相组分蒸发来疏通。

图7 堵塞的三元催化器

以上5种情况都会导致故障灯点亮，且发动机控制模块会储存故障码P0420。我们在读取到故障码P0420后，应该读取后氧传感器数据流，在发动机运行时，正常情况下后氧传感器信号电压应在0.46V左右不变，一旦三元催化失活，后氧传感器数据值一般会高于0.60V以上。解决此故障的方法只有清洗三元催化器或更换三元催化器。除三元催化器破碎或铅中毒需要直接更换外，其他情况均可通过清洗来恢复三元催化器。清洗三元催化器方法有很多种，可以用“吊瓶法”清洗，也可以拆下三元催化器用弱酸(草酸、洁厕灵等)浸泡三元催化器1h以上。图8所示为浸泡法清洗三元催化器。

图8 浸泡法清洗三元催化器

二、曲轴箱通风系统

大众迈腾发动机采用了双级油气分离器的设计，该发动机的曲轴箱气体首先通过缸体下部缸壁上的通道被吸入到缸体下部的粗油气分离器，经过粗油气分离器的处理后，曲轴箱气体中的机油被分离出来，回流到油底壳里，而被分离出来的蒸汽则通过缸体内预先设计好的专用通道输送到气门室盖上部的精油气分离器处。由于该专用通道与缸体被做成一体，就使得流过的蒸汽始终保持一定的温度，从而避免低温时蒸汽发生凝结。通过专用通道的蒸汽到达气门室盖后，直接进入精油气分离器，以进行第二阶段的油气分离。

在油气分离器(如图9所示)内，蒸汽经过旋风式油气分离机构的处理，会凝结出机油液滴，这些机油通过缸盖上的专用油道回流到油底壳，而再一次被分离出来的蒸汽则到达了油气分离器内的调压阀中。

图9 油气分离器总成

调压阀用于调节进入燃烧室内的蒸汽流量，在发动机工作时，它使曲轴箱内保持一定的真空度，并确保曲轴箱通风的通风效果良好。经油气分离机构分离出的蒸汽经过油气分离器内的调压阀的调节后，再经过油气分离器内的一个单向阀的调控，最终进入燃烧室。其原理如图10所示。

图10 迈腾曲轴箱通风系统原理

迈腾曲轴箱通风系统出现故障会引起发动机怠速不稳，同时OBD会设置故障码P0171(汽缸列1混合气过稀)或故障码P0300(多缸失火)。如果调压阀一直卡滞在全开位置，用诊断仪器会读到故障码P0171，还会导致发动机在怠速时，曲轴箱内的蒸汽一直在进入进气歧管。而这部分进入进气歧管的气体是没有经过空气流量计计量的，就会导致发动机混合气在怠速时过稀。但加速时，进气量多，又由于涡轮增压器增压明显，从曲轴箱漏进来的气体对发动机影响就会明显减少。这就是为什么调压阀一直卡滞在全开位置只影响怠速的原因。解决此类故障的最好方法就是读取发动机控制模块中的空气流量计数据流，通过数据流就能找到故障部位。

如果出现油气分离器膜片破裂故障，空气流量计检测到进气量就会变小，ECU相应减少喷油，与实际进气量无法形成正确空燃比，混合气会偏稀，会造成怠速不稳。中高速时进气量变大，油气分离器处漏气

量就会被忽略，ECU在这种故障中通过曲轴位置传感器判定多缸缺缸而储存故障码P0300(多缸失火)。判断此类故障最快捷方法是：将曲轴箱通风装置油气分离器通往进气歧管的管道拔出来堵住，看发动机运转是否变得平稳。若发动机平稳，更换油气分离器就可排除故障。

三、EVAP系统

迈腾EVAP系统中包括ECU、炭罐电磁阀和炭罐。炭罐电磁阀是被ECU控制的，当水温上来并且发动机处于中高负荷运行时，根据发动机转速和轮速比对后由ECU控制着电磁阀，在必要时轮番周期性开启和闭；待发动机在高转速或者高轮速时，ECU又会发出闭合电磁阀的指令。

迈腾E V AP系统常见故障是：炭罐电磁阀(图11)故障和炭罐堵塞。其中炭罐电磁阀故障可能会设置故障码08583(汽缸列1怠速时混合气过稀，静态)；故障码01089(EVAP错误清污气流，静态)。特别是炭罐电磁卡滞在常开位置时，会导致发动机怠速抖动，有时甚至熄火故障。在检查此类故障时，可以拔掉活性炭罐连接到燃油箱通气管之间的插头，检查是否能感觉到有漏气。并触摸活性炭罐电磁阀感觉电磁阀有没有工作。若拔掉活性炭罐电磁阀的插接器后，活性炭罐电磁阀管路还是有漏气，就可说明电磁阀不能关闭，直接更换电磁阀即可。

图11 炭罐电磁阀

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原文详见2017年第1期杂志维修实例栏目：p64

大众 1.8T/2.0T 清洗进气道作方法及注意事项

大众 1.8T/2.0T 清洗进气道作方法及注意事项

注意：使用真空吸入的方式进行施工，需要严格控制流速（1秒钟不能超过3滴，药液不能以线状滴入），否则有可能造成发动机连杆断裂事故。

设备连接位置：

选取进气歧管上方的真空管。

拆装步骤及注意事项（图片可能与实车不符，仅供参考）：

1、准备工具，检查仪表报警灯是否点亮，用诊断仪检查电控系统是否有故障码。

2、工具车边上放置灭火器，车辆排气管接上尾排装置，铺设翼子板布，清洁机舱。

3、用漏斗将清洗剂加注到设备吊瓶内。

4、选用真空吸入方式：

1）拆卸发动机上罩盖。

2）断开真空管接头2，把真空管1放置一旁，并与清洗设备管路连接；

3）启动发动机，将发动机转速保持在2000-2500转/分钟，进行清洗，清洗过程中注意清洗剂流量。

注意事项：清洗速度1秒钟不能超过3滴，药液不能以线状滴入，否则会造成发动机损坏。

4）清洗完毕，恢复管路至原状。

注意事项：采用真空吸入方式，不能选取制动助力真空管。

5、启动发动机，检查拆装过的部位，确保连接可靠无渗漏，检查发动机运转是否正常，用诊断仪检查电控系统，确认无故障码。