寶馬汽車發動機怠速抖動故障的維修

tags: 汽車發動機    時間:2014-03-11 11:13:46
寶馬汽車發動機怠速抖動故障的維修簡介
    故障現象:一輛2004年款寶馬E66760Li轎車,用戶反映發動機怠速抖動,行駛中加速無力,最近又出現了發動機起動後有汽油味的情況。故障檢修:接車后,筆……
寶馬汽車發動機怠速抖動故障的維修正文
    
故障現象:一輛2004年款寶馬E66760Li轎車,用戶反映發動機怠速抖動,行駛中加速無力,最近又出現了發動機起動後有汽油味的情況。

故障檢修:接車后,筆者首先向用戶了解此車在故障出現前後是否有異常情況。用戶反映,前一段時間因為當地颱風的原因,導致此車部分進水。當時將水處理乾淨后沒有出現故障,使用一段時間后就出現了各種各樣的故障,但後來大多都修好了,只有發動機故障一直沒有修好。在其他修理廠清洗了節氣門,更換過點火線圈和火花塞也都沒有解決問題。


此車搭載了N73發動機,這是一款技術含量很高的發動機,12個氣缸呈V型結構排列,每缸4氣門,採用了電子氣門全變數氣門控制技術(Valvetronic)以及燃油直接噴射技術。
N73發動機的燃油直接噴射系統,噴油器的噴嘴位於燃燒室內,靠近進氣門,每列氣缸的噴油器安裝在同一根油軌上。每列氣缸的油軌由1個高壓泵提供高壓燃油,高壓泵由排氣凸輪軸驅動。高壓泵將來自電子燃油泵的燃油加壓,使燃油壓力提高到5~12MPa,被壓縮的燃油通過高壓油管到達油軌,然後到噴油器,噴油器由DME發動機控制單元根據相關感測器的信號來控制。因為加壓后的燃油壓力非常高,所以在一般維修廠,常規的燃油壓力表無法用來測量高壓管路的燃油壓力。而且從維修手冊上可知,噴油器的控制電壓在85~100V之間,所以通用的汽車示波器很難用於此處測量,噴油時間一般只能使用故障診斷儀來查看。
首先連接寶馬原廠故障診斷儀GT1,選擇菜單中的7系E65項目(因為GT1菜單中不提供E66項目,E66與E65隻是長軸車型與短軸車型之分),故障診斷儀自動識別車型後進入全車電控系統檢測,檢測到很多故障碼,因為無法識別真假故障,於是記錄下故障碼后全部清除。此車有2個DME發動機控制單元,DME-1是1~6缸的發動機控制單元,DME-2是7~12缸的發動機控制單元,在查詢DME-1的故障碼時顯示2缸工作不良的故障碼,清除故障碼后再次起動,此故障碼再次出現。
查看發動機數據流,其中主要數據如下:空氣流量信號15kg/h;油軌壓力3.0MPa;燃油噴射時間1.89ms;加速踏板信號1為0.72V,加速踏板信號2為0.36V。通過與標準數據流比較后發現,空氣流量信號稍大,燃油噴射時間也稍長。繼續查看數據流發現了問題,2缸的運行不穩定數值已經達到5.10,而其他氣缸的數值卻接近0,這說明2缸明顯工作不良。將發動機右側的進氣軟管拆下,看到2缸的點火線圈上還貼有很新的標籤,這說明是剛換過,為了可靠起見,筆者又更換了1個工作正常的點火線圈和火花塞進行試驗,結果2缸仍然不工作(在此需要提醒維修人員注意,筆者在維修寶馬車時經常遇到一些修理廠新更換的點火線圈是壞的)。繼續使用故障診斷儀檢測DME-2發動機控制單元,其中存儲了8缸工作不良的故障碼,從數據流中可以看出8缸的運行不穩定數值已經達到了1.93,檢查8缸的點火線圈和火花塞也是剛換過。
根據維修經驗,導致發動機整體工作不良的原因可能涉及到多個系統,但是導致1個或幾個氣缸不工作的原因應該不多。首先分析燃油系統,因為故障診斷儀上顯示的油軌壓力為3.0MPa,這說明壓力正常,而且不應該出現個彆氣缸油壓過低的情況,噴油器由發動機控制單元控制工作,發動機控制單元出問題的幾率很低。另一方面,如果是個彆氣缸的噴油器線路有問題,系統內應該存儲噴油器線路短路或斷路的故障碼。至於點火系統,寶馬車系的點火系統的控制線路工作是比較穩定的,很少有問題,只是點火線圈和火花塞有時候會出問題,而且筆者用試燈檢測2缸的點火線路部分,起動發動機時試燈可以閃爍,這說明點火線路基本上是正常的。
接下來應該檢查氣缸壓力了。此車如果不拆卸進氣歧管就無法測量氣缸壓力,但是用戶擔心維修人員不熟悉發動機的結構,不允許拆卸進氣歧管。筆者想起用戶說過有時候起動時有汽油味,由於剛才檢查時已經拆卸過燃油管,已經有很重的汽油味了,於是決定第二天再檢查。第二天一早,起動發動機,確實有一些汽油味,但是查看外圍的油管並沒有發現泄漏的地方,如果有泄漏就應該是進氣歧管下面的油管漏油了。因為筆者對N73發動機的結構很了解,可以確定如果不拆卸進氣歧管就無法繼續檢查故障,於是說服用戶允許拆卸發動機進氣歧管。拆下進氣歧管后,發現2列氣缸之間的燃油管有些滲油但並不嚴重。為什麼油管漏油了故障診斷儀上顯示的燃油壓力還是正常的呢?筆者認為應該是泄漏得很少,高壓泵進行了壓力補償,所以從數據流上沒有看出問題。
因為在用戶感覺到此車有汽油味之前發動機就存在怠速抖動的故障,所以怠速抖動應該還有其他原因。由於只有2個氣缸工作不良,所以空氣流量計、氧感測器以及水溫感測器等部件就不需要檢查了,而應該重點檢查是否有漏氣的部位和氣缸壓力是否正常。
筆者這時注意有1根曲軸箱廢氣循環管沒有插,這樣會導致發動機怠速不穩,這個情況如果不拆卸進氣歧管是不容易發現的。測量了各缸壓力均正常,檢查2缸和8缸處進氣歧管的密封性,雖然進氣歧管的固定螺栓很緊,但是從歧管密封墊擠壓的痕迹能看出有輕微的泄漏。
更換泄漏的燃油管,安裝好廢氣循環管,並更換了進氣歧管密封墊,起動發動機,從故障診斷儀的數據流中可以看出各項數值正常,試車發現故障徹底排除。在後來的維修工作中,筆者又發現了幾例因為進氣歧管密封墊漏氣導致發動機怠速抖動的寶馬轎車,包括搭載了N62發動機的745i轎車,希望維修人員引起注意。
總結:此車雖然是由於幾個故障原因引起的多個故障現象,但是直接導致2缸和8缸工作不良的原因是進氣歧管密封墊漏氣,如果此故障出現在常見的車型上,應該是比較容易排除的。但是對於採用了直接噴射系統的發動機來說,之前的維修人員因為不了解其工作原理,也不熟悉N73發動機的具體結構,所以不敢進行拆裝檢查,也就失去了排除故障的機會,同時導致了用戶對維修人員的不信任。此例故障引起了筆者的思考,筆者建議維修人員不但要重視對車輛電控系統的學習,同時也要重視對具體機械結構拆裝的學習,否則遇到故障就很容易出現不敢下手的情況。
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