一辆行驶里程约2万km,搭载N52发动机的2011年产宝马523Li轿车。车主反映:该车发动机故障灯点亮。
检查分析:维修人员试车,发现该车行驶中无明显的异常感,只是急加速时发动机故障灯点亮。检测发动机控制单元,发现故障码130108—进气凸轮轴相位未能达到控制目标。由于在宝马新车型中,厂家隐藏了大部分的有用数据,无形中增加了故障诊断的难度,所以只能通过信号波形来诊断故障。
连接好示波器后,踩住制动踏板换前进挡,同时踩下加速踏板给发动机施加一定的负荷。在发动机输出扭矩增加后,进气凸轮轴的相位略有提前,从怠速时的120“提前到部分负荷时的1070(图30)。这样的相位提前量显然满足不了发动机的工作需求,这应是产生故障码的原因所在。
那么究竟是什么原因使得进气凸轮轴的相位得不到有效的控制呢?通过VANOS电磁阀控制信号的占空比可以看出,控制信号是正常的。替换电磁阀后情况毫无改变,这表明问题出在相位执行机构或油压上。
发动机怠速运转时,观察机油油压(图31),正常。这样一来,问题集中在了相位执行机构上。于是拆下气门室盖检查,发现第一道凸轮轴瓦盖上有明显的磨痕(图32),而磨痕所对应的2个密封环之间恰好是相位执行机构的提前和推迟油道(图33)。如果油道在此处有泄漏,那么实际进入相位执行机构(图34)的油压就会偏低,这自然会导致相位跟不上指令的要求。
故障排除:更换缸盖总成和容易造成油路堵塞的止回阀,反复试车确认故障排除。
一辆行驶里程约5000km,车型为F18,配置N52发动机的2011款宝马523Li轿车。用户反映:该车辆行驶中发动机故障灯点亮报警。
故障诊断:接车后首先通过ISID进行诊断检测,读取发动机控制系统故障内容如下:106104,全变量进气系统,伺服电机2:控制,断路。
在这款N52发动机上装有全变量进气系统。发动机内产生的扭矩在很大程度上取决于进气行程中新鲜空气进气质量。各汽缸的进气行程,即气门开启时的活塞下行行程使进气质量产生振荡。进气汽缸的移动空气质量与该汽缸关闭的进气门相遇时,上述振荡就会与压力峰值产生的振荡相叠加。这两种振荡叠加时就会产生所谓的谐振或共振。谐振可以使原始振荡放大或衰减。进气行程开始时汽缸上进气门前出现的是压力峰值还是压力低谷,在很大程度上取决于叠加振荡在进气区域内的行程和发动机转速即气流流速。在较大发动机转速范围内希望得到较高的扭矩导致发动机进气导管的种类不断增多。因此,进气装置的几何形状和控制对汽缸换气的质量影响很大。一根长度固定的进气管只能在特定发动机转速下产生最佳汽缸进气效果。在特定转速范围内提高扭矩是有条件的。因为当N52达到最大转速7000 r/min时,以前所用的二级DISA就会在中等转速范围内产生一个扭矩低谷。为了能够在中等发动机转速范围内也产生较高扭矩,N52装有一个三级DISA,也就是全变量进气系统。
N52的全变量进气系统通过带有两个DISA执行机构的一个进气管转换装置和进气范围内的一个溢流管构成。这两个DISA执行机构分别由相应的电机控制。电机和DISA执行机构构成了一个单元。两个DISA执行机构的尺寸不同。DISA风门与驱动装置一起构成一个单元。DISA风门由一个电机和一个齿轮机构驱动。DISA执行机构内集成了电子控制装置。DISA执行机构由DME MSV70通过脉冲宽度调制信号控制。该机构只有两个调节位置:DISA风门可关闭或开启,就是说启用时电机将DISA风门移动至相应限位位置处。
DISA执行机构2安装在溢流管内,DISA执行机构1安装在振荡管前的进气集气管内。两个DISA的安装位置如图1所示。
接下来查看故障细节如表所示。
选择故障内容,执行检测计划,ISTA系统建议检测下列部件间的导线及插头连接:电路图如图2所示。
.发动机控制单元
.DISA伺服电机2
信号名:
.U_DISA2
.T_DISA2
.M_DISA2
检测发动机控制模块和DISA伺服电机2的插头连接正常;U_DISA2的供电为12.5V,正常;M_DISA2接地导通正常,T_DISA2控制信号线也没有短路、断路现象。通过调用控制模块功能执行动作测试,驱动DISA伺服电机2动作,结果DISA伺服电机2不动作,所以最终分析认为是DISA伺服电机2内部损坏。
拆卸一下进气歧管和DISA伺服电机2,发现进气歧管的集气管内有少量的水。摇动DISA伺服电机2,电机里面有水晃动声音,说明电机里面也进了水。分析认为车辆可能有涉水行驶的经历,最后询问客户证实了判断,车辆几个月前涉水行驶过。当时只进行更换了空气滤清器、拆卸火花塞等简单的检测维修。在这款发动机上由于DISA伺服电机2安装在进气歧管里面靠下的位置,车辆如果涉水行驶的话,只要进气歧管内被吸进水,DISA伺服电机2内部几乎肯定也会进水的,并且水进去后无法排出。这一点在检查维修涉水车辆时最容易被疏忽的。
更换DISA伺服电机2,删除故障存储,试车故障排除。
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