故障现象:
一辆行驶里程约6.9万 km,配置N52发动机的宝马X5 SUV。车主反映:该车发动机怠速抖动。
故障分析:
此车一开始是冷车启动时抖动,建议拆装进气歧管清洗积炭,更换火花塞、汽油滤芯。机油散热器垫、机油格底座垫老化漏油并一起更换。第二天,因为发电机皮带断裂而拖回厂。更换完发电机皮带后,试车,发现发动机怠速抖动,有时熄火后重新启动等待几分钟才会抖动,且不抖动时只要一加油门,就会抖动,游车得很厉害。
连接ISID诊断仪检测,未发现与发动机相关的故障码。导致发动机怠速抖动的原因有:
(1)点火系统、发动机控制模块等电路的原因。
(2)油路供给系统油压低或油路堵塞造成的原因。
(3)进气系统漏气或窜气。
(4)发动机内部机械磨损。
(5)机油压力不足。
火花塞刚换新的,且6个缸的发动机运行平稳值都在正常值内,每个缸的平稳值差都不大,发动机控制模块也很少会坏。本着先易后难的原则,暂时排除发动机电路的原因。
接下来连上燃油压力表测油压,测得油压为350kPa,此数据明显不正确,本车的油压标准值应为500kPa,由于之前油路方面只更换过汽油滤芯,所以怀疑是燃油滤芯换错了,于是换回原车的,启动后油压达到正常500kPa,可见燃油滤芯有问题,拆下来和新的对比,两个滤芯外观一模一样,但配件号不同,于是更换一个新的滤芯,路试回厂,发动机怠速抖动还是依旧。难道进气歧管这一块装配出现问题,造成漏气等。
于是重新拆下进气歧管,检查每一个进气门处是否清洗干净,两个进气管DISA阀装配是否有问题,各个插头都准确无误,又重新装上,用化清剂测试漏气,都未发现问题。对发动机的调校值进行了匹配,故障没有任何改善。调校值删除后对车辆进行路试,跑了大概20km后发动机尾气排放灯亮了,回厂连上诊断仪测得故障为:
1.DME空气质量传感器,信号;故障类型:累计错误;当前不存在;频率2次。
2.DME空气质量系统;故障类型:空气质量过低;当前不存在;频率5次。
由于两个故障码都和空气流量传感器有关,所以心里怀疑空气流量传感器本身是否有问题。于是查看空气流量数据,在发动机正常不抖时为12kg/h多点(不开空调),而在发动机抖时有时在7~8kg/h,17~18kg/h或28kg/h左右波动,数据流空气流量不对。由于厂里没有相同的空气流量传感器做替代试验,又考虑到车辆之前只是冷车抖动,热车正常,可现在热车扣抖动,不可能车辆在厂里两天就坏了,所以空气流量传感器本身损坏的可能性不大。又拆掉各缸火花塞,看到火花塞上湿湿的而且比较黑,明显是燃烧不完全造成的,清洗了火花塞重新装回去并清除故障码。又把车子开出去路试一段时间,回厂,但这次发动机尾气灯未再亮起,也无故障码,发动机就是抖动。又对机油压力进行测量,也在标准范围以内。
再次检查发动机外观有无异常,突然看到曲轴皮带盘缸体处有油迹,还是新流出来的,仔细检查发现,油迹是从曲轴前油封处漏的,如图1所示。
漏油是因为之前发动机皮带被搅碎而造成的,进而皮带碎条又通过曲轴皮带轮的旋转把曲轴前油封挤坏,从而造成曲轴前油封密封不严,在真空调节式曲轴箱通风系统的作用下,造成窜气,曲轴箱内压力几乎等于外界的压力,因此过多的未经HFM测量的混有新鲜空气的废气通过连接进气歧管和气门室的废气管被吸入缸内,于是造成空气流量测不准,忽高忽低,喷油失准,混合气的比例失调。
真空调节式曲轴箱通风系统的调压阀的任务是确保曲轴箱内的真空度在3kP。左右,尽可能保持不变。
三种不同工作方式的调压阀,如图2所示。
处于调节模式时,压力弹簧的复位力与承受曲轴箱真空压力的成型隔膜保持平衡。隔膜背面通过壳体上的一个开孔与大气压力相通。曲轴箱压力增加时,调压阀开启截面面积就会变大。进气系统内的真空压力将泄漏气体吸出曲轴箱,直至曲轴箱内的压力降至通过隔膜关闭开启截面。
由上不难看出,如果打开机油加注盖,若无负压的话,不是调压阀坏了(可以用真空表加负压保持来测试其好坏),就是曲轴箱哪里密封不好(外漏)或者压缩不良(内漏),导致曲轴箱压力大过标准负压:3kPa。
更换曲轴前油封,启动车辆,发动机不抖了。发动机怠速抖动问题解决了,但考虑到油底壳内可能还有发电机皮带碎条会堵住机油泵的滤网,会造成机油压力过低而严重损坏发动机,于是拆下油底壳清洗滤网和气门室盖,清除残存的皮带碎条,装复后试车及后期回访无异常。
故障总结:只要思路正确清晰,逐步排除,真相会浮出水面。