浅谈一汽大众TSI发动机的故障诊断与检修

【摘要】在对能源和环保要求日趋严格的今天，即使是多点燃油喷射这样的技术也不能满足人们的要求了，于是更为精确的燃油喷射技术诞生，那就是缸内直喷技术。本文简单介绍缸内直喷TSI发动机的概念，分析TSI发动机的原理和优点，并结合大众车系的迈腾1.8TSI和奥迪A6l轿车的故障实例阐述其诊断方法。

【关键词】缸内直喷 TSI发动机 故障诊断

随着汽车工业的发展，汽车电子技术、新能源技术及检测维修技术逐渐成为汽车技术的新热点，各大汽车厂家纷纷推出直喷汽油机，如大众公司的TSI（均质燃烧）、通用公司的SIDI（点燃式缸内直喷）、宝马公司的HPI（高压直喷）、三菱公司的GDI（汽油缸内直喷）等。

本文就大众的TSI发动机为话题，系统的介绍了TSI发动机的发展和在现今汽车上的运用，以及对于TSI发动机在检修方面的一些经验

一、TSI发动机的概述

（一）TSI的含义

TSI中的T表示双增压，即涡轮增压（Turbocharger）和机械增压（Supercharger）、S表示分层喷射（Stratified）、I表示直喷（Injection）。不过，国内生产的1.4T发动机则取消了机械增压和分层燃烧，仅保留了涡轮增压和缸内直喷。大众1.8/2.0 TSI中的"TSI"则代表着Turbo Fuel Stratified Injection，通过字母表面意思可以理解为涡轮增压+分层燃烧+缸内直喷的意思，国内则省掉了分层燃烧。

（二）TSI发动机的应用与发展

FSI和TSI发动机是德国大众研发的具有世界领先技术的发动机。所谓FSI发动机，通俗讲，就是缸内分层直喷汽油发动机，它的特点是将空气与汽油喷射的结合达到分层直喷和分层燃烧的"精细"程度，达到用油最少、最合理和燃烧最充分，从而实现动力的最大化和用油的最少化。而TSI发动机则是将增压技术与FSI技术有机结合起来，其核心就是把增压技术与汽油直喷技术结合。目前，FSI和TSI发动机已经广泛运用到奥迪、迈腾、斯柯达等车型上，成为大众的主流发动机。

二、 TSI发动机的技术分析

（一）TSI发动机的优点

1.节省燃油

2.减少废气排放

3.提升动力性能

4.减少发动机振动

5.喷油的准确度提高

6.发动机更耐用

7.各缸工作不均匀性改善

8.良好的瞬态效应

（二）TSI发动机的工作原理

TSI发动机是把燃油以极高的压力（100bar以上）通过高压油嘴直接喷入缸内。传统的发动机的空燃比是14.7：1，也叫理想空燃比。而TSI发动机喷入的燃油浓度非常稀。理论情况下是不能燃烧的。为了实现稀薄燃烧从而达到省油的目的，从而利用了点燃浓混合气引燃稀混合气，这个浓混合气就是在火花塞附近的混合气。利用活塞顶部的ω形设计，保证火花塞附近的混合气较浓，配合精确地点火时间，从而达到在燃油浓度很低的情况下发动机的正常运转。

三、TSI典型故障的诊断和排除

迈腾1.8TSI发动机怠速抖动

（一）故障现象

发动机怠速时抖动明显（700r/min～1800r/min）。

询问车主：车辆在正常行驶时一切正常，只有在等红灯时或发动机回到怠速时，发动机明显抖动。经测试，在冷车时怠速基本正常，但是当热车回到正常怠速时故障现象明显。路试一起正常，动力无明显变化

（二）故障诊断

首先用诊断仪VAS5051读取控制单元的故障存储：

1.在发动机控制单元内故障存储

（1）1Fault found

（2）00022-Bank1：CMP Sensor（G40）/Engine Speed Sensor（G28）：Incorrect Correlation。

凸轮轴位置传感器G40和曲轴位置传感器G28位置关系错误。

2.在ABS控制单元内故障存储

（1）01314-Engine Control Module。

（2）013-Check DTC Memory-Intermittent。

检查发动机故障存储器-偶发故障。

3.在自动变速器控制单元内故障存储

（1）1Fault found

（2）01314-Engine Control Module。

（3）013-Check DTC Memory。

检查发动机故障存储器。

其次，检查火花塞和缸压。火花塞未见异常。使用专业工具VAG1763测量缸压，缸压检测结果

维修手册规定缸压范围在1.1～1.4MPa（11～14bar）。

这个缸压过高的原因有两个方面：

①积碳等原因导致燃烧室容积变小。

②配气或增压等原因导致进气量过大。

根据故障存储的含义：凸轮轴位置传感器G40和曲轴位置传感器G28位置关系错误，分析故障产生在配气方面的可能性较大，于是用VAS5051示波器功能了G28与G40的相位波形。结果发现车辆的配气相位在怠速时提前调整太大，从而是车辆在怠速时进气门提前开启，进气量太大，导致进气波动和气缸压力高故障。

根据波形分析，故障点应该出现在进气凸轮轴调整上，首先用VAS5051执行元件诊断功能测试N205电磁阀没有问题，进一步拆解进气凸轮轴内部的液压滑阀时发现滑阀有轻微拉伤。至此，确定故障点，更换了新的液压滑阀后，故障排除。

（三）故障原因分析

液压阀卡滞引起凸轮轴角度提前，进而进气门提前开启，进气量增大，导致缸压过高，进气波动致使车辆怠速不稳。

参考文献

[1] 李伟主编.新型直喷、混合动力发动机构造原理与故障排除.机械工业出版社.2011

[2]马巧林主编.汽油缸内直喷技术的研究现状及技术难点

[3]孙勇，王燕军，王建昕.缸内直喷式汽油机的研究进展及技术难点

[4]百度百科

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