2007款奥迪A6L发动机怠速抖动、加速无力

检修描述：一辆2007款奥迪A6L，搭载BDW发动机，累计行驶里程约为26.7万km。车主反映，该车发动机怠速抖动、加速无力，且发动机故障灯异常点亮。

故障检测：用故障检测仪检测，发动机控制单元中存储有4个故障代码（图1），其中故障代码P0341的含义为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号不可信，故障代码P0301、P0302和P0303的含义为检测到气缸1、气缸2及气缸3存在失火。

清除故障代码后试车，只要起动发动机，上述故障代码再现。读取发动机失火数据，发现发动机怠速时气缸1、气缸2及气缸3的失火计数在不停地增加，由此可知气缸列1均工作不良。结合故障代码的提示进行分析，怀疑故障是由气缸列1进气凸轮轴位置信号错误引起的。

BDW发动机为V6发动机，采用进气凸轮轴相位可变技术。如图2所示，进气凸轮轴相位可变系统主要由相位调节器、机油控制阀（Oil Control Valve，简称OCV）、进气凸轮轴位置传感器及发动机控制单元等部件组成。发动机控制单元根据发动机转速、发动机负荷、冷却液温度、曲轴位置及凸轮轴位置等信息计算进气凸轮轴相位，然后控制机油控制阀工作，打开通往相位调节器延迟腔和提前腔的油道，从而使进气凸轮轴相位在机油压力的作用下发生变化。

读取发动机数据流93组数据（图3），发现发动机怠速时气缸列1进气凸轮轴位置为-31.86°曲轴转角，气缸列2进气凸轮轴位置为3.00°曲轴转角。正常情况下，这2个数据应保持一致，且范围为±3.00°曲轴转角。由此可知，气缸列1进气凸轮轴位置信号确实异常，推断可能的故障原因有：配气正时错误；凸轮轴信号盘位置偏移；进气凸轮轴相位可变系统故障，如相位调节器损坏、机油控制阀卡滞等。

连接pico示波器（图4），用4个通道同时测量气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形。

发动机怠速时测得的信号波形如图5所示，其中红色波形为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号，绿色波形为气缸列1进气凸轮轴机油控制阀信号，蓝色波形为气缸列2进气凸轮轴位置传感器信号，黄色波形为气缸列2进气凸轮轴机油控制阀信号，可以看出气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴机油控制阀信号一致，但进气凸轮轴位置传感器信号不一致，相差了约38°曲轴转角；波形左移表示凸轮轴相位提前，说明气缸列1进气凸轮轴相位比气缸列2进气凸轮轴相位提前了约38°曲轴转角。正常情况下，发动机怠速时为了减小气门重叠角，进气凸轮轴相位应处于最大延迟位置，由此推断气缸列1机油控制阀卡在了提前位置，当发动机运转时，机油进入气缸列1相位调节器的提前腔，以致气缸列1凸轮轴相位提前。

由图6可知，机油控制阀的控制方式为负触发，即发动机控制单元以占空比的形式为机油控制阀提供搭铁信号。发动机怠速时，人为短时间地为气缸列1机油控制阀提供搭铁信号，发现气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号无变化，由此排除气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号盘偏转和配气正时错误的可能，说明气缸列1机油控制阀卡滞。

拆检气缸列1机油控制阀，发现阀芯被异物卡滞（图7）。取出异物，发现异物为密封胶，推断该车之前在维修发动机时密封胶掉入了机油道中。

故障排除：取出气缸列1机油控制阀阀芯中的异物，清洗机油控制阀和机油道后装复试车，发动机怠速运转平稳、加速正常。再次测量进气凸轮轴位置传感器和机油控制阀的信号波形（图8），气缸列1和气缸列2的波形保持一致。再次读取发动机数据流93组数据（图9），发动机怠速时气缸1和气缸2的进气凸轮轴位置均为2.62°曲轴转角，恢复正常。

维修小结：怠速时，发动机控制单元不对进气凸轮轴相位进行调节，进气凸轮轴相位本应处于最大延迟位置，但由于气缸列1的机油控制阀卡在了提前位置，从而使气缸列1的进气凸轮轴相位实际处于提前位置，此时发动机控制单元认为气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号不可信，存储故障代码P 0341；而怠速时气缸列1的进气凸轮轴相位过于提前，增大了气门重叠角，使混合气中的废气量过大，从而影响气缸燃烧，发生失火。另外，对于V6发动机，可以对比故障列气缸和正常列气缸的数据和波形来快速诊断故障。