宝马X6发动机间歇自动熄火多次维修案例解析

故障诊断：接车后观察，车辆怠速运转时组合仪表上的黄色发动机故障指示灯点亮，发动机怠速运转平稳，无抖动现象，路试时有加速不良的故障症状。通过ISTD诊断，快速测试读取到的故障码为30FF，含义为DME废气涡轮增压器和增压压力过低。

此款车配备的是N54双涡轮增压发动机，涡轮增压器的结构如图5-26所示，涡轮增压器通过发动机废气驱动，带有压力的废气通过废气涡轮增压器的涡轮，并以这种方式为同一轴上的压缩机提供驱动力压缩进气，从而提高发动机燃烧室的进气量，以提高发动机的功率和转矩。废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系，无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机的转速和负荷。

图5-26　N54发动机双涡轮增压系统结构原理图

1—发动机控制单元MSD80　2—至真空泵的管路　3—电子气动压力转换器（EPDW）　4—泄漏气体PTC加热装置 5—增压运行模式的泄漏气体管路　6—气缸列2增压空气进气管路　7—气缸列2循环空气管路　8—进气管压力传感器 9—气缸列2循环空气减压阀　10—空气滤清器　11—增压空气压力和温度传感器　12—节气门 13—气缸列1循环空气减压阀　14—气缸列1循环空气管路　15—增压空气压力管路　16—增压空气冷却器 17—增压空气集气管路　18—气缸列1增压空气进气管路　19—气缸列1废气旁通阀　20—气缸列1废气旁通执行机构 21—气缸列2废气旁通阀　22—气缸列2废气旁通执行机构　23—气缸列1废气涡轮增压器 24—气缸列2废气涡轮增压器　25—至气缸列2的催化转换器　26—至气缸列1的催化转化器(www.xing528.com)

发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力。废气旁通阀由真空执行机构操纵，真空控制式废气旁通阀的一个主要优点是，在中等负荷范围时这些阀门可以部分开启，以免进气预先加压过度而增大耗油量；负荷较高时，这些阀门根据需要增压压力开启到相应的控制位置。这些执行机构同发动机管理系统通过电子气动压力转换器（EPDW）来控制。持续运行的发动机真空泵产生真空并将其存储在一个蓄压器内，通过废气旁通阀将全部或部分废气气流输送至涡轮处，达到所需增压压力时，废气旁通阀开始打开，部分废气气流通过旁通通道排出，这样可防止通过涡轮继续提高压缩机转速；处于怠速阶段时，2个涡轮增压器的废气旁通阀均关闭，其结果是全部废气气流在这些低发动机转速阶段都用于压缩机加速，需要提高发动机功率时，压缩机可立即提供所需增压压力；在满负荷情况下，达到最大允许转矩时，通过部分开启废气旁通阀保持一个较高的恒定增压压力值。压缩机始终根据运行情况保持相应的转速，通过开启废气旁通阀可降低涡轮的驱动能量因此不会进一步提高增压压力，不会增加耗油量。

涡轮增压器内因温度和压缩作用而使增压空气受热，在冷却器内可降低增压空气的温度，这样可提高增压空气的密度，而达到更好的充气效果，此外还能降低爆燃。N54发动机的负荷控制通过节气门和废气旁通阀实现。节气门是主要执行元件，通过控制废气旁通阀对增压压力进行微调，满负荷时节气门完全打开，负荷由废气旁通阀进行控制，在发动机所有运行状况下，旁通阀都根据特性曲线参与负荷控制过程。N54发动机的循环空气减压阀用于降低节气门快速关闭时不希望出现的增压压力峰值，因此这些阀门对降低发动机噪声起到了重要作用并且有助于保护涡轮增压器部件。如果发动机转速较高时关闭节气门，进气管内就会产生真空压力，由于至进气管的通道已阻断，因此会在压缩机后形成无法消除的较大背压，循环空气减压阀是机械操纵式弹簧膜片阀，在此按如下方式通过进气管压力控制这些阀门：如果节气门前后存在压力差，进气管压力就会使循环空气减压阀打开，并将增压压力转至压缩机的进气侧，压力差一旦超过30kPa循环空气减压阀就会开启。

了解了双涡轮增压系统工作原理后，用真空压力表测量发动机怠速时控制废气旁通阀的真空数值，为-82.7kPa。用专用工具133010将2个电子气动压力转换器之间的连接管路气密断开，然后将真空表分别接到2个EPDW的真空管测量其真空值，对比其他车数值相同。因此排除此处有故障的可能性。接着用类比的方法分别路试此车和另一辆正常的车，并用INPA读取发动机数据流，发现2辆车的发动机乘法调校值差别很大，正常的车为7.0％、3.9％，故障车为-14.1％、-4.7％。根据这个数据分析应该是三元催化转化器有问题，于是拆下2个三元催化转化器，发现三元催化转化器内蜂窝状的排气面被脏物堵住了。

故障排除：更换2个三元催化转化器后故障解决。

故障总结：通过ISTD诊断列出了可能的故障原因为减压装置真空供应装置、涡轮增压器、气门室盖排气门、排气背压过高、增压空气导管、减压阀。通过检测一一排除，最终确定故障原因为排气背压过高。总结故障发生的原因，因三元催化转化器堵住使其废气转化效率大大降低，而此时氧传感器从排出的废气探测到混合气空燃比不正确。于是反馈给DME控制单元不断进行调校，从而使调校值不断增大。不仅如此，排气管堵住后，本应该很顺畅排出的废气此时在三元催化转化器与涡轮增压器的涡轮之间的空间内集结，使排气背压过高，排气的流速大大降低，阻碍了涡轮的转动，这将直接减弱与涡轮同一轴的空气压缩机的压气能力，而出现增压压力过低的故障。