故障现象：一辆2006年产奔驰WDB220 S350轿车，用户反映发动机起动后严重抖动，冷热车无明显变化，但仪表板发动机故障警告灯未点亮。若急踩几脚加速踏板，怠速运转抖动的发动机又会恢复平稳运行状态，不过重新起动几次发动机后故障会再次出现。

检查分析：接车后，我们试车起动发动机，从冷车起动到发动机达到正常工作温度，发动机一直严重抖动。但在急踩几脚加速踏板后，发动机的确恢复正常，反复起动几次后故障再现。根据该车的故障症状，我们先连接专用故障诊断仪对车辆进行检测，设备提示发动机控制单元内无故障码存储。当发动机运转平稳时，我们利用故障诊断仪观察发动机控制系统动态数据流，发现各参数均正常。当发动机运转出现抖动时，再利用故障诊断仪观察相关数据流，超出规定的参数如下：①发动机怠速转速在585～787 r/min变化(标准值为670～770 r/min)；②发动机1～6缸平稳性值均呈现无规律变化，由-4.42～-5.05 l/s2变动(标准值为-3.50～3.50 l/s2)；③进气压力值为52.5～63.6 kPa(规定值为≤50.0 kPa)。另外，自适应值左右两侧均为0.659 ms(规定值为-1～1)，两侧喷油脉宽显示为3.5～4.4 ms跳动(规定值为2.7～4.4 ms)。

对于这种有故障症状没有故障码的车辆，我们一般需要对相关数据流进行分析，尤其要对那些异常参数进行重点分析。然后按照由简到繁、由易到难的思路进行排除。

图1 进气压力传感器

对于进气压力参数异常的问题，笔者在发动机出现抖动故障时拔下进气压力传感器(图1)上的真空管，利用故障诊断仪观察压力值发现，其变为102.5 kPa。在真空管接头处连接真空表(图2)，真空表读数围绕36.4 kPa变化，与诊断仪显示的进气压力值一致。真空表及故障诊断仪显示值一致，表明进气压力传感器工作正常，同时也说明来自发动机进气歧管的真空度确实偏低。那么会是什么原因导致发动机进气系统真空度偏低呢?一般情况下，导致发动机进气系统真空度偏低的主要原因包括：发动机进气系统泄漏、气缸工作不良及排气系统堵塞等。接着我们便针对上述几种可能的原因逐一进行排除。

图2 测量进气歧管真空度

首先松开排气管接口处螺栓，此时排气管噪声立即变大，但进气压力参数未呈现明显变化，发动机仍然严重抖动，因此排除了排气管堵塞可能。接下来，我们对进气管及各真空管进行了泄漏测试。利用化油器清洗剂对各接口处及进气系统接口垫进行喷洒试验，未发现发动机转速有明显变化。为进一步确定进气系统是否泄漏，笔者用软布堵住进气口，发动机瞬时熄火。以上2种方法虽然不是很严谨，但可以排除局部严重漏气的可能。

之后，我们对该车发动机进行了燃油系统压力、喷油器雾化及流量测试，未发现任何异常。拆下火花塞观察火花塞的燃烧情况发现，火花塞电极处比正常燃烧要黑，通过内窥镜进一步观察气缸内及气门颈部的积炭发现，该车发动机的积炭很少。测量气缸压力及点火正时也均符合要求。根据喷油脉宽的显示值及拆检火花塞的结果，可以确定该车发动机混合气偏浓，但查看空气流量计显示值为12 kg/h(标准值为12～20 kg/h)，符合标准。由于发动机喷油脉宽主要取决于转速信号和空气流量计信号，修正量取决于冷却液温度及氧传感器等信号，所有基本信号及修正信号都在标准范围内(3.0～3.2 ms)，多出的1 ms喷油脉宽是从何而来的呢?

图3 活性炭罐控制电磁阀

图4 EGR阀

图5 废气再循环真空控制电磁阀

图6 真空泵驱动EGR阀

根据我们的维修经验，一般燃油蒸发排放系统和废气再循环系统出现问题会导致混合气异常，且容易被人忽视，为此我们决定对这两个系统进行检查。断开活性炭罐控制电磁阀(图3)，用手堵住进气口，发动机怠速依旧抖动，发动机控制系统动态数据流各参数无明显变化，表明燃油蒸发排放系统无泄漏现象。继续拆下废气再循环阀(图4)，堵住进气口，此时发动机恢复正常。将废气再循环阀装复，断开Y31/1废气再循环真空控制电磁阀(图5)插头，发动机依旧抖动。若断开Y31/1废气再循环真空控制电磁阀的真空管，发动机则能恢复正常；若将真空管插好，发动机立刻抖动，看来问题很有可能出在此处。随后笔者用真空泵驱动EGR阀长开(图6)，故障再次出现。测量此管口真空度为17.5 kPa，急踩几脚加速踏板时发现，真空表真空度显示接近零。此时再插上真空管，试车发动机不再抖动。

至此，可以判定导致该车故障出现的原因是Y31/1电磁阀内部有时长通，不受发动机控制单元控制。从而使得废气再循环阀处于长通状态，这样废气在发动机怠速运转时便过早进入气缸，造成发动机各缸工作不良。一般情况下，在装有废气再循环装置的发动机上，当因废气再循环装置故障导致废气过早进入发动机时，多会造成发动机混合气偏稀。而该车在出现同样故障时为什么会出现混合气偏浓的现象呢?笔者认为，这是因为在奔驰M112型发动机控制系统中既安装了空气流量计，也安装了进气压力传感器。由于废气的过早进入，导致发动机进气系统的真空度异常，从而使得发动机控制单元通过进气压力传感器感知到的进气压力值异常变化(即我们通过故障诊断仪观察到的发动机控制系统动态数据流中参数的异常变化)。当进气压力传感器监测到异常的进气压力信号后，使得进气压力传感器误认为进入进气系统的废气导致进气压力的变化为进入了更多的新鲜空气。发动机控制单元在接收到此信号后，便控制喷油器增加喷油脉宽，最终致使发动机混合气偏浓。由于进气歧管真空度不稳定，导致发动机运转不平稳，从而造成发动机严重抖动。

故障排除：在更换已经长通的Y31/1废气再循环真空控制电磁阀后，试车故障排除。

图7 EGR系统控制原理图

回顾总结：在奔驰WDB220系列S350车型搭载的M112型电控发动机上，装备了废气再循环系统(图7)。在该废气再循环系统中，EGR阀与EGR真空控制电磁阀Y31/1整合在一起，发动机控制单元通过一个频率为10 Hz，占空比约为30%～100%的信号控制EGR真空控制电磁阀，从而稳定发动机进气歧管的真空波动峰值。EGR阀由一个8～20 kPa的真空度驱动，通过该阀不同的开度可以控制再循环的废气量。

只有满足下列条件，发动机控制控制单元才会按照存储的执行图进行再循环控制。

(1)发动机冷却液温度介于60～110 ℃。

(2)发动机转速小于3 500 r/m。

(3)部分负荷。

存储在发动机控制单元内的执行图被设计为优化燃油消耗的模式，在这种情况下，只要不出现损坏发动机或废气排放的情况，就尽可能多地实现废气再循环。含氧量较低的废气是通过废气再循环阀进入燃烧室的，进入量依据阀口截面开度大小而定。这样燃烧室内的燃油混合气具有较低的氧含量，因此燃烧温度将降低，故产生的NOx也会减少。根据进入再循环废气量的不同，所需的空气量也会减少。在这种情况下，发动机控制单元可以向发动机提供更少的燃油。（李文）