2016年09月03日
故障现象:
一辆行驶里程约6.2万km,车型为F07,配置N55单涡轮双涡管发动机的2010年宝马GT535Li。用户反映:该车辆行驶中急加速时发动机故障报警灯点亮,中央显示屏提示发动机功率下降,缓慢加速发动机没有明显抖动和加不起油的现象,熄火后再次启动发动报警现象消失,但急加油提速时,发动机故障灯再次亮起报警。
故障分析:
接车后:原地试车急加油时,发动机故障灯并没有点亮,路试急加油时,故障灯亮起报警,缓慢加油时在110~120km/h之间时故障灯也点亮,并且发现故障灯亮起时加速由点有点迟缓。连接ISID检测仪读取发动机控制单元DME相关的故障内容为120308-“增压压力调节,下限值,增压压力过低”。对于故障的内容检测仪有很详细的分析,如下几个方面。
1.故障细节描述为诊断系统监控测量所得的增压压力传感器,并将其与额定值比较测量的压力小于额定压力,同时减压装置阀门的脉冲负载参数大于预控制时,识别出故障。发动机转速大于1900r/min,必须存在负荷,使涡轮增压位于特定控制范围内(发动机转速决定的压力比标准值大于大约1.2),如果故障存在时间超过2.5s,则被记录。2.故障影响和抛锚说明为可能感觉功率下降,故障停车提示:发动机处于紧急程序中,能够继续行驶但受到限制,由于功率降低不要试图超车。
3.故障产生的可能原因为增压压力传感器损坏;减压阀压力变换器损坏;减压阀损坏(卡在开启位置);增压器背压过高;压缩机和进气集气箱之间的空气导管泄漏;用来控制减压喷嘴的真空软管泄。
4.建议检查的内容为检查增压压力传感器的插头/电缆束;更新增压压力传感器;检查减压装置阀门的压力变换器,包括真空控制(卡在开启位置);检查涡轮增压器和进气集气箱之间的空气导管;检查三元催化转化器是否堵塞;
根据检测仪对故障内容的详细分析,特别是第三点和第四点展开检查维修。首先对节气门前后压力传感器进行检查判断厂,在控制单元功能中读取节气门前后压力传感器的值:在怠速时,前的压力值878. 75 mbar,后的压力值828. 48 mbar,关闭发动机时,前后的压力值基本相同873. 67mbar。因无标准值可比,所以无法判断数值的准确性。但通过读取关闭发动机时分析:如果有一个压力传感器有故障,则数值不会相等,即使两个压力传感器同时故障其数值相等的可能性也很小。由此可以初步判断前后压力传感器无故障。接对电子气动压力转化阀和废气旁通阀进行检查,首先通过调节加速踏板,观察废气旁通阀操纵杠杆可以动作,初步判断无发卡现象、电子气动压力转换阀可以动作。在拆下电子气动压力转换阀时检查真空管无破损、无泄漏现象。检查电阻为11Ω,和新零件对比,数值基本相等,且没有物,所以分析电子气动压力转换阀也没有问题。然后目测观察管路破损泄露的位置,也没有发现异常的情况。还利用内窥镜观察了三元催化转换器的进气端,没有发现堵塞现象。通过真空表测量了控制废气旁通阀的真空压力,测得压力为-0.6~-0. 8 bar、也在正常范围之内。最后拆卸下循环空气减压阀,发现减压阀的密封橡胶垫有2个破损的位置。问题是不是在这里呢?循环空气减压阀是一个直接由DME控制的电动执行机构,和N54的双涡轮增压器不同,直接安装在涡轮增压器上,循环空气减压阀安装在废气涡轮增压器上可以明显减少部件数量,通过循环空气减压阀可以短时使进气侧与压力侧连通,可以降低节气门快速关闭时可能出现的增压压力峰值,因此循环空气减压阀对降低发动机噪声起到了重要作用,并且有助于保护废气涡轮增压器部件。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。这会造成增压器“泵气”。这意味着,出现明显感觉到的干扰性泵噪声,出现这种泵噪声的同时,废气涡轮增压器还承受可造成部件损坏的负荷,因为高频压力波向废气涡轮增压器轴承施加轴向方向的负荷。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0. 3 bar,循环空气减压阀就会开启。这个过程可防止出现造成部件损坏的干扰性泵动作用。即使发动机以接近怠速转速运行(P增压/P进气压力差=0. 3 bar),循环空气减压阀也会根据系统要求开启,但不会对增压系统进一步产生影响。
检查发现循环空气减压阀密封面的四个孔和损坏的密封橡胶圈内侧是相通的,当发动机工作时其密封面(增压的高压侧)和密封橡胶内部的压力是相等的,其内外压力抵消,工作是只需由DME控制阀体克服阀体内部弹簧进行调节,但当密封橡胶损坏其压差太大后,不但损坏处泄漏,而且增压压力会将密封面顶开泄漏,从而导致压力过低,发动机功率不足,故障灯点亮报警。
由此可以判断故障是由循环空气减压阀引起的,找来相同的车辆,对调循环空气减压阀试车,故障排除。
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