M272发动机尾气超标故障的诊断与维修

权春锋

M272发动机尾气超标故障的诊断与维修

权春锋

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300）

2018年9月，一辆奔驰E级车E350客户反应在启动的过程中，车身周围汽油味较浓。文章通过假设三元催化器工作不良，进行故障分析。经过测试发现M272发动机二次空气喷射系统出现故障，促使废弃未能完全燃烧，导致三元催化器损坏，最终找到原因，修复故障。

三元催化；二次空气喷射；故障诊断

1 M272发动机介绍

梅塞德斯奔驰公司的M272系列发动机是从M112系列V6发动机发展而来的，采用四气门DOHC结构，气缸夹角为90°。由于M272发动机设计理念，运转的稳定性，奔驰C级、E级等多款车型。

M272为V6发动机，汽缸夹角为90°、6000 r/min时达到最大功率200kW、2500～5000r/min最大扭矩350N·m。M272发动机汽缸盖、曲轴箱均采用铝材制造。活塞、连杆和缸套均采用现代设计理念，不仅减轻了重量而且增加了灵活性，提高了操作的平稳性。梯形锻钢连杆使重量减轻了20%，大大地改善了新型6缸发动机运转的平稳性。连杆的梯形活塞销座为新设计。活塞销润滑方式是从活塞顶部注入润滑油，而不是通过连杆上独立的孔来飞溅润滑，油道上安装了喷油嘴来冷却活塞。

奔驰M272发动机为了确保运转时平稳，减小活塞对曲轴的二次冲击，在V6发动机曲轴上方安装了一跟平衡轴。它的原理是：通过与曲轴具有相同的转速，但运动方向相反，在平衡轴的后端有一个平衡块。在运转的过程中，利用平衡块的离心力来弥补曲轴的震动。M272发动机传承之前发动机网络设计，网络分为：CAN总线、LIN总线和FLexrey总线，发动机等控制单元通过CAN总线进行通讯。发动机控制模块和发电机之间的信息交换通过一条LIN线完成。扭矩接口，驾驶协调以及诊断功能都被改进。由于在发动机冷却系统内采用了电控三盘式节温器，使得冷启动后发动机能够尽快地达到运转温度。由于在进气歧管内采用了电控扰流翻板，使得进气速度增加，提高了燃烧室内可燃混合物的分布。

表1

2 空气喷射技术介绍

当发动机运转起来后，冷却液温度介于 -10 ℃至 35 ℃之间并且发动机处于怠速状态。空气泵转换阀（Y32）由发动机控制单元在接地端促动，则其会将来自可变进气歧管的真空切换至空气关闭阀。这会使阀门打开，并将喷射空气从电动充气泵吹入气缸盖的排气管道。喷射空气与出气管和防火墙催化转换器中的热态废气发生反应。

（1）一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）发生氧化（二次燃烧）。

（2）这种二次燃烧使排气温度进一步增加（放热反应）。

（3）从而也加热了防火墙催化转换器。

起动后，空气喷射可以使防火墙催化转换器更迅速地加热到工作温度，从而改善暖机阶段的废气排放值。发动机控制单元根据来自以下传感器的信息管理空气喷射：热膜式空气质量流量传感器（MAF）（B2/5）、发动机负荷、冷却液温度传感器（B11/4）、曲轴霍尔传感器（B70），发动机转速。为进行空气喷射，由发动机控制单元诊断促动空气泵转换阀和电动充气泵不超过 40 秒。促动之后，空气喷射保持锁止状态。只有防火墙催化转换器因发动机停止时间足够长而再次冷却时，才会重新启用空气喷射。电动充气泵也有足够的时间再次冷却。

图2 空气喷射电路原理图

3 故障维修

通过xentry诊断仪测试E350故障，故障显示氧传感器信号不可信。根据发动机排气控制原理，推断导致原因有两个：1、氧传感器损坏。2、燃烧不充分，导致尾气中碳氢化合物浓度较大。首先，进行氧传感器测量，发现氧传感器四个针脚参数都在正常范围内。因此将问题转向第二种原因，混合气燃烧不充分。根据客户反应，在车辆启动时，燃油味较浓。推断M272发动机二次空气喷射系统出现问题。我们先通过维修手册查找二次空气喷射电路图如下：

图3 二次空气喷射技术电路图

为了进行测量，技师将车辆启动条件满足二次空气喷射要求后，然后启动车辆。在测量的过程中，我们通过听声音，发现空气泵M33未能工作。根据电路图测量前SAM控制器N10/1，发现没有电压。推断与空气转换阀Y32有关，通过检测发现Y32机械损坏，更换空气转换阀后，启动车辆发现M33正常运转，车辆周围汽油味减少，故障问题排除。

Diagnosis and maintenance of over-standard fault of M272 engine exhaust

Quan Chunfeng

( Shaanxi Vocational and Technical College of National Defense Industry, Shaanxi Xi'an 710300 )

In September 2018, a Mercedes-Benz E-Class E350 customer responded during the start-up process, and the gasoline around the body was strong. This paper analyzes the failure by assuming that the three-way catalytic converter is not working properly. After testing, it was found that the secondary air injection system of the M272 engine failed, causing the waste to not completely burn, resulting in damage to the three-way catalytic converter, eventually finding the cause and repairing the fault.

three-way catalysis; secondary air injection; fault diagnosis

U471

A

1671-7988(2019)14-205-02

U471

A

1671-7988(2019)14-205-02

权春锋（1986.5-），硕士研究生，教研室主任，就职于陕西国防工业职业技术学院汽车工程学院。研究方向：机械电子工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.067