车况:一辆行驶了30000km左右,配置了N55发动机,的10年款宝马X5,车型为E70。该车行驶中发动机报警,显示屏显示发动机功率下降,车速提速很慢,加速踏板踩到底车速勉强可以达到130km/h。熄火后再次启动,发动机故障灯可以熄灭,但只要车速达到100km/h,或者急加速时发动机故障灯就会立即点亮。
故障诊断:接车后首先根据用户描述的故障现象,结合平时的维修经验进行初步分析,很有可能是涡轮增压系统或者高压喷射系统出现了故障。连接ISID进行诊断检测,读取相关的故障内容为:
2C58,增压压力调节,关闭,建压已锁止;
2C56,增压压力调节,可信度,压力过高。
果然是涡轮增压系统有故障,高压喷射系统正常。对于这种关于涡轮增压压力过高的故障,早期在N54的双涡轮发动机上遇到过一些,一般都是由于电子气动压力转换器(EPDW)的滤网堵塞所致,电子气动压力转换器其实就是增压压力调节电磁阀。N55使用的是单涡轮双涡管增压器,只使用一个增压压力调节电磁阀;N54发动机使用的双涡轮增压器,所以就使用两个增压压力调节电磁阀。
既然有以前的维修经验可以借鉴,当然就直接检查增压压力调节电磁阀了。拆卸下电磁阀,然后轻轻撬开塑料防护盖,果然发现滤网上面覆盖了很多灰尘,如图所示。
故障排除:清洁掉滤网上面的灰尘,安装上塑料防护盖,安装到位电磁阀,进行路试,随意急加速,车速达到160km/h以上,发动机故障灯报警也没有出现。
故障总结:涡轮增压压力调节电磁阀的滤网堵塞了怎么会引起发动机的增压压力过高呢?它在涡轮增压系统中又起到什么作用呢?N55发动机虽然采用了单涡轮双涡管的增压器,但其关键的控制逻辑和前身N54的双涡轮增压器还是一致的。
废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系,无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。发动机管理系统DME通过废气旁通阀调节增压压力。废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由DME通过电子气动压力转换器(EPDW)来控制,通过废气旁通阀可将全部或部分废气气流输送至涡轮处,达到所需增压压力时,废气旁通阀开始打开,部分废气气流通过旁通通道排出,这样可防止通过涡轮继续调节涡轮增压器的压缩机转速,以满足发动机不同工况下的运行要求。如处于怠速阶段时,涡轮增压器的废气旁通阀均关闭。其结果是,全部废气气流在这些低发动机转速阶段都用于压缩机加速。需要提高发动机功率时,压缩机可立即提供所需增压压力(不会感觉到延时)。在满负荷情况下,达到最大允许扭矩时通过部分开启废气旁通阀保持一个较高的恒定增压压力值。压缩机始终根据运行情况保持相应的转速,通过开启废气旁通阀可降低涡轮的驱动能量,因此不会进一步提高增压压力,不会增加耗油量。在满负荷运行模式下,发动机进气管内的最高压力为80kPa。
发动机在所有运行状况下,废气旁通阀都根据特性曲线参与负荷控制过程。具体就由电磁阀控制。这就要求电磁阀能够快速响应DME的指令,根据需要改变管路中的真空压力,假设电磁阀根据需要从一个较大的压力控制阶段向一个较小的压力控制阶段转换时,就需要借助外界的大气压力来帮助快速泄压,以达到快速响应,调节废气旁通阀执行机构,改变涡轮增压压力的目的。而电磁阀对外的泄压孔就是过滤网口,如果过滤网口堵塞的话,将会直接影响电磁阀对废气旁通阀执行机构的控制速度,就会导致发动机的进气压力高于实际的需要,即增压压力过高。DME通过测量节气门前的增压压力,随后将达到的增压压力与特性曲线的规定数据进行比较。如果增压压力过高,DME将进入紧急模式,会切断废气旁通阀的控制,阀门完全打开,关闭增压,而车辆的急加速性能将会受到影响,并且车辆会报警提示。