检修描述:一辆行驶里程约4.9万km、配备M274发动机的2017年奔驰GLC 200运动型多功能车。用户反映:该车在高速上行驶后,中途停放没多久车辆无法启动,仪表板上发动机故障灯亮,用户打电话救援。
故障检测:车辆被拖回厂后,维修人员发现车辆可以启动,但发动机怠速不稳,有喘息声,而且怠速运转大约5~6 min后车辆自动熄火。用奔驰专用故障诊断仪(XENTRY)对车辆进行快速测试,发现在发动机控制单元(ME)中存储了当前故障码“P052E71—曲轴箱通风系统阀门功能故障,促动器已抱死”。
执行故障码引导测试,检查部分负荷曲轴箱通风阀供电为12.3 V,正常;搭铁正常;测量通风阀内阻值为32.3Ω,正常(标准为28.0~38.0Ω)。由此判断曲轴箱通风阀正常。
从快速测试结果来看,故障指向曲轴箱通风功能。根据维修资料,该款发动机装配有部分负荷通风系统和全负荷通风系统(图1)。
在部分负荷时,曲轴箱通风从机油分离器开始到增压空气分配管,安装在部分负荷通风管上的部分负荷通风电磁阀(Y58/2)保持常开状态。在减速模式下,由ME促动该电磁阀,关闭从曲轴箱至增压空气分配管的部分负荷通风管。
当发动机全负荷时,曲轴箱通风从机油分离器开始至进气管,从排气侧排出,从而可高效且精确地分离机油。位于全负荷通风管上的加热器元件(R39/2)由ME控制,一旦外界气温降到7℃以下,ME就会促动R39/2,防止通风系统结冰以及发动机损坏。
根据曲轴箱通风系统工作原理分析,考虑油气分离器或曲轴箱通风管存在故障的可能,维修人员准备拆下曲轴箱通风管检查。当拆下进气歧管时,发现增压器到中冷器的管路以及涡轮增压器和中冷器的接口中也有较多的机油。结合故障码、发动机润滑和曲轴箱通风的工作原理来看,极有可能是油气分离器堵塞,引起机油从通风管进入涡轮增压器,然后再进入中冷器,并且还会影响排气系统。
拆下全负荷曲轴箱通风管,结果通风管中有明显的积水(图2),分析水滴是管内的气体在冬天低温下冷凝而成的(此车是在2021年元旦左右进厂的)。
这些水分是否会进入燃烧室或引起连杆损坏呢?维修人员进行下一步检查,以决定是否有必要拆解发动机。
用内窥镜检查气缸内部,发现1缸和2击工都有轻微磨损,3缸未见明显异常,4缸有机油残余痕迹。此外,涡轮增压器内部有较多机油流出来(图3),查看三元催化器内部也有机油残余。
手动旋转曲轴,结果4个缸的活塞均可升至同,上止点,即连杆没有弯曲,正常。询问用户得知,车辆在出现故障前发动机没有噪声或抖动等异常现象。而且车辆在行驶数万公里后,缸壁或多或少都会有一些磨损,因此维修人员判断此发动机气缸可以继续使用,暂不需要拆下气缸盖进一步检查。另外,涡轮增压器、中冷器、管道和三元催化器虽然有机油,但这些部件在车辆抛锚之前未见异常,判断这些部件功能正常,暂不更换。因此,维修人员分析故障是由机油分离器损坏导致的
故障排除:更换机油分离器和曲轴箱通风管,并清洁三元催化器、涡轮增压器、中冷器和管道内的机油痕迹,装复后启动车辆,车辆顺利启动,并行驶正常。车辆交付用户后持续跟进2周均正常,故障彻底排除。