2016年09月03日
故障现象:
一辆行驶里程约6万km,车型为F18的2011年宝马523 Li。该车辆由于前部受到严重的撞击在店里进行事故维修。事故维修中更换了损坏的相关部件,完毕后车辆却无法启动着车。
故障分析:
首先通过ISID进行诊断测试,读取车辆故障存储器中有多个故障代码,除了和事故相关的故障内容外,还有2个和发动机相关的故障码,如下:
130F01曲轴一排气凸轮轴,同步:凸轮轴信号在极限值范围之外;130E01曲轴一进气凸轮轴,同步:凸轮轴信号在极限值范围之外。
执行检测计划,ISTA系统分析对于检测的功育歇组件存储有如下故障数据:130F01曲轴一排气凸轮轴,同步:凸轮轴信号在极限值范围之外。建议执行以下检测:
1.检测导线和插头连接;
2.检测传感器控制;
3.检测VANOS电磁阀;
4.检测配气相位。
在两根进气和排气凸轮轴上各安装有一个调节过的VANOS调整装置,一个VANOS电磁阀用于控制此VANOS调整装置,可根据发动机转速和负荷信号计算出需要的进气凸轮轴和排气凸轮轴位置(与进气温度和发动机温度有关),DME控制单元相应地控制VANOS调整装置,进气和排气凸轮轴可在它们的最大调整范围内可变调节。为了进行调节,可调式凸轮轴控制装置需要一个有关凸轮轴当前位置的反馈信号,在进气和排气侧各有一个凸轮轴传感器检测凸轮轴的位置,凸轮轴传感器是作为无接触霍尔传感器安装的,凸轮轴传感器齿盘有6个不同的齿面。齿面距离由霍尔传感器进行记录,在加上电压时,便可识别出该传感器是否处于一个齿的位置,还是处于一个缺口的位置。发动机控制系统将由此计算出:
◇凸轮轴转速
◇凸轮轴速度
◇凸轮轴的确切位置
发动机控制器读人传感器信号并将信号与保存的样本进行比较。通过比较传感器信号和样本,可以识别出凸轮轴的正确位置或偏差。
分析来看,进气凸轮轴和排气凸轮轴同时出现同步信号的故障,也就是说,有共性问题。所以根据检测计划建议检查项目暂时排除导线和插头连接、传感器控制、VANOS电磁阀,先怀疑发动机配气相位不正确。检测发动机配气相位的方法除了通过专用工具校正发动机的正时外,还有一个简单有效的方法就是测量汽缸压力是否正常。
拆卸火花塞测量发动机汽缸压力,测量结果6个汽缸压力全部为0bar,正常12bar左右。说明发动机的配气相位的确存在问题,不然6个汽缸的压力不会同时都为0bar。把曲轴旋转到第一汽缸的压缩上止点的位置,插上专用定位销。拆卸下气门室盖,准备安装上校正进、排气凸轮轴正时专用工具,结果发现专用工具无法卡在进排除凸轮轴上,因为两个凸轮轴位置和规定的位置相差90°左右。两个凸轮轴的缺口是垂直于缸盖平面,而不是平行于缸盖平面。也就是说,两个凸轮轴现在的位置和标准凸轮轴位置相差90°。两个凸轮轴的链轮是由曲轴链轮通过链条驱动的,两个凸轮轴的正时和曲轴的正时怎么会出现这么大的不同步呢?
车辆的故障是事故维修后发现的,车辆事故主要是前部受到严重的撞击。据接车的服务顾问了解得知,车辆是在高速公路上发生的事故,车辆前部的相关部件全部受撞击变形,前横梁大幅度后移抵压在曲轴皮带轮上。安装在曲轴上的正时链轮套在曲轴的前端并没有定位销,是通过曲轴皮带轮通过一个大螺丝完全靠扭力压紧的。由此推断车辆当时在高速撞击后,曲轴皮带轮被前部横梁挤压卡滞不能继续转动,由于高速惯性的作用发动机的曲轴正时链轮还会带动进排气凸轮轴轴继续旋转一下。但是曲轴皮带轮已经被卡滞不能转动,曲轴和皮带轮被大螺丝固定为一体也不能旋转,而正时链轮虽然被曲轴皮带轮压紧,但还是有可能在高速惯性下转动一定角度的。所以就出现了车辆事故后进排气凸轮轴和曲轴的正时错位的情况。
松开进排气VANOS调整装置固定螺栓,把两个凸轮轴转动到开口垂直缸盖的位置,安装上凸轮轴的正时校正工具。安装规定的扭矩拧紧VANOS调整装置固定螺栓,拆卸下全部正时校正工具,按照气门室盖,启动车辆,发动机顺利着车,故障排除。
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