故障现象:
辆行驶里程约14万km宝马X5 E53 4.8is N62 EUR,。车主反映加速无力,车速在150~160km/h时发抖。
故障分析:
试车后确认故障存在,车速比较高时加速比较困难,而且如果连续踩加速踏板后无法继续加速,而且发动机声音发闷,怠速的时候有点发抖。
连接GT-1进行检测,在DME中未存储任何故障码,接着进入DME中的诊断应答查看各缸的平稳值,1-8缸数值分别为:0.51、1.89、1.12、2.76、-1.55、-1.66、-0.71、-1.95。由此可见,除了1缸和7缸之外,其他各缸工作并不是怎么好。其他各缸平稳数都不怎么大,应该和点火关系不大,问题可能出在油路上,从这些平稳数看应该属于共性,而不是由于单个缸工作不好产生的,虽然可能和点火无关,但是还是要看火花塞的颜色怎么样,这样更能确定是混合汽过稀还是过浓造成的,拆卸几个缸的火花塞观察,电极发白,说明混合汽过稀,由此知道了加速无力的原因,导致加速不良的原因主要是加速时没有提供较浓的混合汽,或者提供了较浓的混合汽,但是进入汽缸的混合汽不是较浓的混合汽;只有在加速时才出现高压断火。当然排气不良也要考虑。
分析时可以从4个系统进行考虑:
(1)供油系统:供油过多过少都会造成加速无力,因为过稀过浓都会造成混合汽燃烧速度减慢,从而达不到有效的功率;
(2)点火系统:点火过晚或者火花质量差也会造成这种现象。一方面使开始燃烧的时刻推迟,另一方面也会使燃烧速度减慢,从而导致燃烧一直延续到进气门开启;
(3)机械故障:例如排气堵塞,油箱电磁阀发卡,PCV故障等都会引起类是故障;
(4)电控失调或元件及线路故障也会导致混合汽不正常,例如空气流量计老化导致反映迟钝,虽然在电脑的检测范围之内不报故障码,但是由于本身性能问题而导致反映不灵敏而加速不良等。
然而该车为独立点火,高压断火问题不至于所有缸都断火,基本可以排除,火花质量差也可以排除,不属于共性,如果点火过晚的话就是跟正时有关系了。据客户反映,该车在外面修过,当时检查出三元催化堵塞就换了两个新的三元催化,并洗过油路,也检查过油压,依然没排除。举升车辆检查,三元催化的确是新的,接上油压表检查油压启动发动机,油压显示在5bar(1bar=105Pa),很平稳,加速时也很平稳,当时并没怀疑有什么问题,但是突然觉得不对,油压怎么会是5bar呢,应该是3.5bar才对啊,因为M54、M62、N62、N46发动机油压都应该在3.5bar,N52、N54、N55发动机油压才是5bar,新款车N46发动机油压是4bar,N62发动机油压调节的地方在燃油滤清器里面,怀疑是滤清器里面油压调节器可能发卡所致,于是在征得客户同意后更换上新的燃油滤清器,再次查看油压,此时油压回到了3.5bar,查看平稳数,各缸数值都回落在0.45左右,再次出去试车,故障排除。
纵观作者的整个故障排除过程,还是有很多的疑问。作者在确认故障症状后,通过数据流,看到了汽缸存在平稳数值异常问题。但数据流中其他的一些重要数据,如进气量信号、水温传感器信号、燃油修正值等,作者反而没有提及。作者自己也认为该
故障存在共性,上述传感器数据是否在正常范围内,就没有理由不去检查和说明。
通过火花塞的燃烧状况,看到了混合汽稀的表象。此时是否可以接上尾气分析仪,检测一下尾气的情况呢?
最终,作者通过油压测试,发现存在燃油压力过高的问题存在。但油压过高为什么会造成发动机动力不足,机理是什么?作者也没有深入分析。我认为作为本案例的精华部分,应该是关于油压过高导致的发动机故障的机理分析。而这一点,作者反而轻轻的放过了。
燃油压力过高造成发动机动力不足的故障机理,其真正原因在于燃油修正的影响。由于油压高于正常范围,导致了单位时间喷射的燃油量超过了进入的空气量所需要的燃油量,其导致的结果是混合汽过浓。当发动机ECU通过氧传感器(或者宽带氧传感器)检测到混合汽过浓时,会通过燃油修正来减少喷油量。此时,通过读取数据流中燃油修正系数会发现这一异常情况的存在。虽然在怠速等稳定工况下,电脑通过燃油修正系数对过高的油压导致的混合汽过浓情况进行了调节。但是由于发动机加速属于过渡工况,在这一过程中,发动机ECU是在稳定工况的基础上,增加一定的额外喷油量,而其前提还是受各个传感器的修正系数制约的。而此时由于燃油修正系数处于负值,这会导致此时发动机燃油喷射量一般会减少10%~20%(具体值视实际情况不同),此时就会出现急加速时混合汽反而偏稀的故障。
如果大家对大众车很熟悉的话,就会了解空气流量传感器异常导致发动机怠速冒黑烟,但急加速却进气管回火的现象。其机理其实与上述故障是一致的。