故障现象:一辆宝马520i轿车,底盘型号为E39,发动机型号为M52。发动机怠速抖动明显,而且在行驶过程中加速性能欠佳。
故障诊断与排除:原地起动车辆,观察发动机怠速运转状况,在开始的3min内,发动机抖动越来越严重。此时若挂档起步,会明显感觉到车身前后窜动,这说明发动机的动力输出不足。
首先对车辆进行必要的保养作业,包括清洗喷油器,更换燃油滤清器和火花塞。在拆卸火花塞的过程中,发现6缸的火花塞电极有些湿润,颜色也与其他缸的火花塞不同。完成以上工作后试车,故障没有得到任何改善。继续测量燃油压力,高达800kPa,严重超过标准值。将燃油分配管上的燃油压力调节器拆下,发现燃油压力调节器内部沉积了大量泥垢,清洗后装复,燃油压力恢复正常,但故障没有丝毫改善。
连接GT1故障诊断仪进行自诊断,选择5系列E39车型,单击“快速测试”键,对全车电控系统进行扫描,完成之后单击“控制模块功能”键,选择“DME发动机电子伺控系统MS42”诊断项目,查询故障信息,显示有多个与气缸失火识别内容有关的故障码。于是先执行故障码清除功能,清除所有故障码,然后使发动机保持怠速运转。5min后再次进行故障查询,出现了一个故障码243F3气缸6点火缺失故障(P0306)。
该故障码的性质为当前存在,这与前面检查6缸火花塞时出现的异常现象相符,因此基本上可以判定故障是由于6缸工作不良造成的。为此继续选择“诊断应答”功能,选择“气缸运行平稳性数值”测试项目,然后单击“显示”键,GT1诊断仪输出当前工况气缸运行平稳性数值。通过反复试验,得到怠速工况的气缸运行平稳性数值变化情况,见表1-2。
表1-2 怠速工况的气缸运行平稳性数值变化情况(www.xing528.com)
通过分析表1-2中的数据可以得出这样的结论:在每次发动机起动后,6缸的运行平稳性数值与其他缸的基本相同,但随着运转时间的延长,6缸的数值便渐进性地增加,发动机也开始趋于抖动。当数值增长到7.00以上后,发动机便会严重抖动起来。根据控制原理可知,此时DEM完全中断了6缸的燃油喷射功能,同时存储相关故障码。这种分析是否正确,可以通过模拟试验进行验证,方法是在发动机起动后刚开始运转期间,人为地拔下6缸喷油器,此时该缸数值会马上变为11.00以上,所表现的故障症状与原故障完全相同。由此证明上述分析是正确的。
这种断油故障是DME的气缸缺火识别功能被激活的控制结果。DME检测曲轴转速信号,识别各缸实际的功率输出状态,并用气缸运行平稳性数值进行表示。理论上,均匀燃烧的发动机所有气缸的数值均应为0.00。若某个气缸的数值升高,则说明存在点火缺火故障。当然,所有可能导致点火不良的因素,如漏气,混合气浓度有偏差,燃油供给不良,气缸压力不足等,都应在检查范围内。
对各种可能性逐一进行检查。首先用示波器测量6缸喷油器和点火线圈的控制电路,然后将测量的信号电压波形与其他缸进行对比,结果正常,由此排除了DME及其线路故障的可能性。接下来对发动机的本体部件进行检测,包括喷油器、点火线圈和火花塞等。逐一进行对换试验,结果仍为6缸缺火。继续测量各缸压力,6缸的气缸压力与其他缸并无明显的差别。维修人员认为气缸压力只是在一定程度上反映气缸的密封性能,而不能完全用作机械性能的指标参数,因此,必须对发动机进行解体检修。经过大修之后,故障最终得以排除。
故障总结:宝马发动机控制系统具有气缸点火识别功能,气缸工作不良程度将被限制在设定值范围内,如果超出了这个范围,气缸断油功能便会被激活。当出现这种故障时必须排除,因为发动机长期处于缺缸的运行状态,不仅影响车辆正常的使用性能,而且会对发动机的机械部件造成严重损伤。
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