上海志华汽车科技有限公司 耿家启

故障现象一辆行驶里程仅为4 300 km的2018款奔驰GLA200越野车（装备M270.910涡轮增压发动机），车主反映，该车在行驶中发动机异常抖动并伴随有异响，仪表盘上的发动机故障灯闪烁，车辆加速无力。

故障诊断接车后首先试车验证故障现象，起动发动机，发动机怠速运转平稳，仪表盘上的发动机故障灯点亮；原地踩加速踏板，当发动机转速上升至1 500 r/min～1 800 r/min时，发动机出现犹如某个气缸失火一样的抖动，且伴随着“咔咔”的异响；尝试行车，发现发动机进入紧急模式，加速无力。连接故障检测仪对车辆进行快速测试，发现在发动机控制单元内存储有故障代码“P003D 53 Camtronic（可变气门升程系统）进气（气缸列1）调节电磁阀1卡在接通状态，该部件已停用”、故障代码“P0026 00 进气凸轮轴电磁阀（气缸列1）存在功能故障”和故障代码“P005A 77 Camtronic排气（气缸列1）调节电磁阀1存在功能故障或卡在关闭状态，不能达到指定位置”。结合故障症状和故障代码进行分析，认为该车故障为发动机凸轮轴调节功能故障。为进一步缩小故障范围，笔者首先清除故障代码，再次试车验证故障症状，故障重现，再次读取故障代码，仅读取到当前状态故障代码P003D53。

图1 Camtronic可变气门升程部件

图2 进气凸轮轴气门行程切换促动实验（截屏）

查询奔驰原厂车间信息系统（WIS）得知，奔驰M270.910涡轮增压发动机可变气门升程系统（Camtronic）的进气凸轮轴由传统的凸轮轴调节器和Camtronic可变气门升程部件组成。凸轮轴由载体轴和空心凸轮件组成，每个凸轮件由2个相邻的液压缸驱动，凸轮件有低升程和高升程2种形状，具体哪种形状的凸轮件参与工作取决于凸轮件的纵向位置（图1）。当发动机需要变换不同形状的凸轮件时，进气凸轮轴气门升程切换促动器（Y49/8）通过液压驱动柱塞，柱塞推动凸轮套件向两端延伸，当凸轮轴旋转时，可动凸轮件在纵向方向滑动并与正在工作的凸轮进行替换。在发动机怠速运转且发动机冷却液温度达到约80 ℃的促动前提下，使用原厂诊断软件XENTRY，通过ME（发动机控制单元）中的“操纵”菜单对进气凸轮轴气门行程切换促动元件进行促动测试，发动机怠速运转时进气凸轮轴气门升程切换促动器（Y49/8）的状态是小气门冲程，正常；当进行促动时，Y49/8变成大气门冲程，但偶尔会跳转出小气门冲程的值，甚至会出现数字130（图2），此时出现发动机抖动和异响的故障现象。由于ME可以成功对Y49/8进行促动测试，因此可以排除ME和Y49/8之间的线路存在故障的可能，从而可以进一步把故障范围缩减到Y49/8元件、控制柱塞的机油压力及进气凸轮轴等故障。按照由简到繁的故障诊断原则，由于该车为行驶里程还不到5 000 km的新车，对其机油进行目检、触检、嗅检，确认机油状态良好；快速将易于拆解的Y49/8和同款车型对调试验，故障症状没变化，且故障车的Y49/8在同款车上工作良好，由此可以排除Y49/8元件本身有故障的可能性；由于柱塞机油压力来自于凸轮轴调节器的控制电磁阀，而可变气门正时系统可以正常工作，在理论上也可以排除机油压力存在异常的可能性。于是决定拆检进气凸轮轴，拆检进气凸轮轴（图3）后发现，在进气凸轮轴A位置的空心凸轮件可以轻松地进行轴向切换，异常（正常情况下，空心凸轮件需要施加很大的力才可实现轴向运动），而在进气凸轮轴B位置则需要施加很大的力空心凸轮件才进行轴向切换，正常，由此判定该车故障为进气凸轮轴损坏。

故障排除更换进气凸轮轴后，发现使用ME中的“操纵”菜单已经无法进入对Y49/8的促动界面，需通过ME中的“检测”菜单进入部件检测引导程序（图4）。经测试发现，发动机怠速运转时，Y49/8的状态为“小气门冲程”；激活促动时，发动机转速约为1 200 r/min，Y49/8的状态变为“大气门冲程”；路试车辆，发动机不再抖动，异响消失，加速正常，仪表盘上的发动机故障灯熄灭，故障彻底排除。

图3 故障车进气凸轮轴

图4 通过ME“检测”菜单进入部件检测引导程序（截屏）