故障现象
一辆2016 款奥迪A4L，装备CUJ 型发动机，行驶里程为 59 600km。发动机启动后故障灯点亮，随后发动机熄火。重新 启动，发动机正常运行较短时间后，出现明显抖动并再次熄火。
故障诊断与排除
接车后试车，故障属实。启动发动机，当水温升到99℃时， 车辆开始出现明显抖动，随后熄火。期间，水温上升的非常快， 几乎达到了1s 上升1℃的速度。
首先连接诊断电脑ODIS 查询故障码，“01 发动机电控系统” 中存储有下述故障代码：
1.传感器参考电压“A”过低，静态；
2.节气门电位计不可信信号，静态；
3. 由于接受到错误数值功能受限，静态；
4. 发动机冷却装置不足够，静态。
结合故障现象和故障码分析，导致发动机抖动最可能的原因 是节气门故障。拆检节气门和插头线路，未发现有异常，拔下插 头后也未发现有异常，怀疑是节气门故障。于是调换节气门，但 故障未发生改变，说明节气门是正常的，故障可能与参考电压过 低的有关。
查询资料得知，发动机电脑的某个端子给几个特定的传感器 提供电压，这个电压被称为参考电压。参考电压是发动机电脑程 序设计好的模拟电压，一般为5V。参考电压分为两种：参考电压 A 和参考电压B。此车的传感器电压A 分配给A35(T105/35)、 A54(T105/54)、B32(T91/32) 和B33(T91/33) 等端子。查询相 关电路图如图1 和图2 所示。
图1 发动机控制单元电路图1
图2 发动机控制单元电路图2
由图1、图2 所示发动机控制单元电 路图得知，其中A35(T105/35) 端子为以 下传感器提供参考电压：发动机转速传感 器G28、进气温度传感器G42、进气管 压力传感器G71 和发动机温度调节执行 元件N493。A54(T105/54) 端子为节气 门控制单元J338 的T6/2 端子提供参考 电压，T6/2 端子即为电位计传感器1 和 2 的供电端子。A35 和A54 是电脑程序 设计好的参考电压A。因此，怀疑是以上 部件中某一个内部出现了短路现象，致使 参考电压降低，从而导致节气门的供电电 压不足，而无法正常工作。
测量节气门插头T6/2 的供电电压为 1.8V，正常应为5V 左右，说明供电电压 过低，依次拔下电路图中涉及的传感器 插头，并再次测量节气门处供电电压，当 拔下发动机温度调节执行元件N493 时， 节气门端子T6/2 的电压变为了5.01V， 参考电压恢复正常！此时启动发动机，运行平稳， 因此说明是温度调节执行元 件N493 出现了问题。分解执行元件 N493( 图3)，发现其内部渗入了冷却液， 元件已被腐蚀。
图3 被拆解的温度调节执行元件N493
断开N493 插头并读取故障码，“01 发动机控制单元”记录的故障码由之前的 两个，变成了以下两个：
1.冷却液旁通阀启动，断路，静态；
2. 冷却液不足显示传感器，电气故障， 静态。
由于温度调节执行元件N493 和水 泵为一整体，只好整体进行更换。重新 订购一个N493 和水泵总成，测量1、2 端子电阻为48Ω，装车试车，一切正常。
维修小结
该车由于N493 内部短路，拉低了 参考电压A 的供电电压，导致众多执行 器和传感器无法正常工作，其中包括发 动机转速传感器，因此发动机出现熄火 故障。遇到电路方面的故障一定要站在 全局的高度来考虑问题，如果局限在故 障本身或只按照故障码提示，则容易被 引入歧途。
另外，我们也需要注意学习车辆新技 术，例如奥迪B9 车型就取消了节温器， 而使用温度调节执行元件N493 代替节 温器，如果对该技术不了解，在排除故障 时也会遇到障碍而走弯路。
点评
为了达到节能与环保两大目的，现代 发动机管理采用了多方位控制技术。其中 发动机热管理就是这些控制技术中的重要组成部分。大众汽车公 司在新型发动机上推出的创新型热管理系统(ITM)，实现了全可 变发动机温度调节，对冷却液温度进行目标控制。该系统中核心 元件就是本文中的故障部件—发动机温度调节执行器N493(旋 转阀组件)，其结构如图4所示。
通过两个旋转阀的转动角度实现不同流量的冷却液在汽缸 盖、汽缸体、机油冷却器、涡轮增压器、变速器的冷却器与主冷 却器(散热器)之间流动，使得发动机工作温度保持在86~107℃的 范围之内。该系统有三个基本控制范围(图5)：
1.暖机范围：暖机工况到其他工况无缝过渡。
2.温度控制范围：部分负荷和全负荷工况。
3.接续运行模式范围：在发动机停机后，为防止冷却液在涡 图4 发动机温度调节执行器结构图 图5 发动机温度调节执行器旋转角度与发动机工况图 轮增压器和汽缸盖中沸腾，发动机控制单元通过图谱启动接续运 行功能，运行时间可达15min，此时发动机温度调节执行器N493 旋转阀处于160°~255°的位置，接续运行模式中对冷却程度需求 越高，旋转阀打开的角度越大，在255°时，接至主水冷却器的回 流完全打开，传递的热量最大。
当发动机温度超过113℃,紧急恒温器会打开通向主冷却器的旁 通阀。如果旋转阀组件发生故障，EPC故障灯点亮，发动机转速限制 在4 000r/min以下。发动机温度调节执行器控制板上有霍尔式转向角 传感器，将旋转阀位置发送给发动机控制单元，作为旋转阀的位置反 馈信息。这个转向角传感器的工作电压由5V参考电压电源供应，其发 生短路故障，会影响到5V参考电压电源供电的其他电子元件的正常 工作，这就是本故障案例的真正原因，好在作者对发动机温度调节 执行器的工作原理有所了解，使故障得以及时排除。通过这个故障 案例，也使我们对大众发动机创新型热管理系统有所了解。
图4 发动机温度调节执行器结构图
图5 发动机温度调节执行器旋转角度与发动机工况图
