1.5 宝马发动机维修案例
1.5.1 宝马N55发动机怠速抖动且加速无力
故障现象:E71 X6车辆怠速抖动且发动机加速无力。
诊断过程:
①试车。在试车过程中发现,只要当车辆热车以后就开始抖动,发动机转速上下波动;冷车就一切正常。
②连接ISID进行车辆测试,查询故障码信息,故障码为“混合气调校”,而且当前存在;用ISID试着清除故障码后,重启发动机又会出现相同的故障码。
③测量燃油压力在正常范围内,拆下另一辆车相同的火花塞对调试车,故障依旧。
④看发动机抖动有点像漏气的感觉,检查真空管路并未发现异常;拆下进气歧管进行检查也没发现任何问题。
⑤再拆下喷油嘴检查也未发现有漏油的,把所有的都装回去并对所有的插头进行检查,再试车故障也没有好转。于是对车辆更换了一个汽油泵总成后也没解决问题。
⑥调用控制单元DME,读取发动机的平稳值,数据很乱,一会儿2缸一会儿6缸等,好像是程序出了问题,测量发动机缸压也正常;于是对车辆进行编程,编程以后试车没有抖动了,进行路试加速也有力,故障排除。
故障排除:对发动机控制单元重新编程。
1.5.2 宝马N55发动机水位灯亮,开空调时有烧焦味
故障现象:客户反映该车每过1个月就要加1次水,不然就亮灯;另外开空调时有很浓的烧焦味,而且最近好像需要比以前频繁加水了,空调味也变得更难闻了。
检修过程:
①在冷车时给水壶打压,可以保压,没有任何问题。
②于是先解决空调问题,换了空调格,对空调系统进行消毒没有任何改善,有时还冒白烟。
③于是拆出仪表,不过也没有发现任何故障;最后拆出蒸发箱,发现热交换器有泄漏情况,见图1-226。
图1-226 热交换器损坏
④更换热交换器以后,以上两个故障全部排除。
故障排除:更换热交换器。
1.5.3 宝马N63发动机行驶中熄火
故障现象:F02 750LI车辆在行驶中突然死火,并打不着车了。
检修过程:
①车辆是拖回厂的,经初步检查,开钥匙没有反应,仪表灯也不亮,初步判断应该是没电了。
②连接充电机,电脑检查车辆发现很多故障码,全部都是低电压的。因故障码太多无法准确判断,所以就先删除了故障码,再进行测试车辆。
③因为客户反应是行驶中死火的,所以应该是发电机不发电导致车辆没电死火的。检查发现发电机根本不工作,检查BSD总线也没有发现故障。就更换发电机。
④更换完毕后,进行路试,出现发动机抖动,读取故障码存在混合气过浓和低压传感器可信度的故障,混合气过浓就是油多、气少。更换发电机,重新检查进气也没有发现问题,检查火嘴也发现燃烧得很好,没有发黑的现象。初步判断气应该没有问题。
⑤再检查车辆油压,发现油压在5bar上下跳动厉害。读取低压传感器与另外一辆车进行对比发现,此车低压传感器明显偏高。拆装燃油泄压阀,检查外表没有发现问题。由于该车在拆装过程中,把一个卡扣搞坏了,因此就用锁带扎紧后装回去。再进行试车,故障再也没有出现。于是判断是燃油泄压阀的故障。更换新的后再路试车辆,再也没有出现车辆抖动现象。
故障排除:更换燃油泄压阀。
1.5.4 宝马N52发动机故障灯亮,加速无力
故障现象:E60 523LI车辆发动机故障灯亮,加速无力。
检修过程:
①首先上车验证故障发现:发动机故障灯亮,加速感觉没有其他车那么顺畅。
②初步判断的故障有以下几点:三元催化器本身故障;氧传感器故障和氧传感器线路故障;DME故障;混合气过浓或稀。
③因为该车1个月前就换了三格和火花塞并清了油路,混合气故障可以先排除。通过看氧传感器的数据可知:氧传感器的变化波动很大,通过波动的数据可以排除氧传感器线路故障。因为数据的变化,DME都能体现出来并能产生故障码,而且数据又与故障码相符合,所以DME坏的可能性不大。因此只有三元催化器和氧传感器最为可疑了。
④拆下氧传感器用内窥镜看三元催化器,发现里面已严重堵塞。
故障排除:更换三元催化器后,故障排除。
1.5.5 宝马N46发动机故障灯亮,加速无力
故障现象:E90 320I车辆发动机故障灯亮,加速无力。
检修过程:
①首先上车验证故障发现:发动机故障灯亮,加不起油。
②连接ISID检测,故障码见图1-227,初步判断的原因:DME内部故障;DME到气门电动机的线路故障;气门电动机故障;偏心轴和连接系统故障。
图1-227 故障码显示
③本着先易后难的原则,先检查DME到气门电动机的线路,拔了插头测量,有3V左右的电压,证明气门电动机到DME的线路上是没有问题的。测量气门电动机的电阻,为无穷大。所以确定气门电动机故障。
故障排除:更换气门电动机后,故障排除。
1.5.6 宝马N52发动机启动不了
故障现象:宝马F25 X3 28IX车型着不了车。
诊断过程:
①首先接充电机,经ISID诊断电路图再检查熔丝(位置后部F184)20A,结果发现熔丝烧坏。
②重新换上20A的熔丝就可以着车,但不到2min又着不了车了,发现熔丝又烧坏了。
③用万用表检查电子燃油泵导线和插头,其导线和接头连接正常。
④再次更换熔丝试着在2min内调用EKPS控制单元查看电流,结果一着车发现燃油泵发动机电流为22A,其正常电流在20A以下,如此可以判断其故障在电动燃油泵内部。
故障排除:更换燃油泵。
1.5.7 宝马N52发动机在车辆行驶时温度过高报警
故障现象:宝马E60 530I车辆高速行驶时,发动机温度过高报警。
诊断过程:
①试车发现客户反映的情况存在。通过仪表调出水温为120℃,发动机温度过高。没有冷却系的维修记录。
②分析可能导致故障的部件:电子风扇、水温传感器、水泵、电子节温器、线路以及插头、控制模块等。
③使用ISID进行连接诊断,发现存在相关故障码:2E81 DME电动冷却液泵,转速偏差。
④接着进行DIS检测:水泵供电正常,水泵插头连接正常,电动冷却液泵机械机构不灵活。所以更换水泵。电动冷却泵转速偏差故障排除,但水温高,故障还是存在,而且没有别的相关故障码。
⑤由于水泵刚更换因此可以排除。再根据发动机冷却系统电路图使用万用表、适配器检查线路以及插头都正常,再检查水温传感器和水箱出水口温度传感器为正常,检查电子节温器以及电子风扇的内部电路为正常。
⑥根据上面检查电路上的原因可知,有可能是电动风扇和电子节温器机械故障。调用控制单元功能控制电动风扇,发现运转正常。检查电子节温器,着车当水温过高时,发现节温器与水箱连接的管的温度比节温器与电动水泵连接的管的温度低很多。由此判断可能电子节温器机械卡死,不能很好地控制大小循环。所以更换节温器,然后试车,没出现发动机温度过高故障,故障排除。
故障排除:更换节温器。
1.5.8 宝马N52发动机运行时抖动严重
故障现象:宝马F02 730LI车辆发动机抖动。
检修过程:
①查询相关维修历史记录,此车为事故车,之前更换了缸盖等部件。
②根据客户反应测试车辆,车辆发动机严重抖动,并且加油没有反应,发动机故障灯亮。在空踩转速时可以加油门。
③初步判断可能存在以下故障:点火线圈、火嘴、喷油嘴、DME、缸压等。
④连接电脑检查故障码,发动机多缸出现熄火故障,调用控制单元检查发动机不平稳值,经检查各缸相差不大。
⑤拆装点火线圈和火花塞检查,发现火花塞发黑,明显燃烧不好。清洗火花塞后,重新装上,故障依旧。
⑥因为故障码太多,所以就删除后重新读取故障码:凸轮轴和曲轴不同步,制订检测计划,检查排气凸轮轴传感器,经外观线路检查,未发现故障;利用电脑进行电磁阀清洗,对调传感器故障依旧。
⑦测试凸轮轴和曲轴波形如图1-228所示,波形正常,未发现有异常。
图1-228 凸轮轴与曲轴波形
⑧对车辆进行编程后测试,故障依旧;对调DME和CAS后故障依旧(对调后装回原车有很多故障码删不掉,要重新编程设码才能删掉)。
⑨此车当时为大事故,初步判断应该是排气那边出现问题。准备拆装气门室盖检查,试着先把VANOS电磁阀对调测试,故障排除了。
故障排除:更换VANOS电磁阀。
事后分析:可能VANOS电磁阀出现发卡,造成怠速时VANOS出现调节错误。
1.5.9 宝马N46T发动机故障灯亮
故障现象:E84 X1汽车仪表上发动机故障灯亮。
诊断过程:
①读取故障代码:2788 DME怠速下单位时间的混合气调校2;278A DME怠速下混合气调校的时间因数;274B DME混合气调校2,下部转速范围;274D DME混合气调校,下部转速范围;2B56 DME空气质量计,可信度。
②根据故障代码生成检测计划B1214_M_GEM_G-混合气调校,并执行。结果提示,可能的故障原因:
-燃油系统受损或不密封;空气装置受损或不密封;排气装置受损或不密封;燃油压力过高或过低。
执行下列措施:清洁节气门,以去除沉积物;更新空气滤清器。
用以下ISTA/P版本或更高版本对车辆进行编程:2.36.1。
给修理厂的建议:向注满的燃油箱中倒入两瓶燃油添加剂(2瓶=200mL,BMW零件号码8319 2165 917 )。交给客户两瓶燃油添加剂,BMW零件号码为83 19 2 165 917,供下次油箱加油用。
给客户的提示:每次油箱加油后,倒入一瓶燃油添加剂(100mL,BMW零件号码83 19 2 165917 )。
③根据故障代码生成检测计划B1214_M_HFM_G 热膜式空气质量计,并执行。结果提示,可能的故障原因;燃油系统损坏或泄漏;空气系统被破坏或发生泄漏;排气系统被破坏或发生泄漏;燃油压力过高或过低。
执行下列措施:节气门清洗,以消除沉积物;更新空气过滤器。
然后继续执行该测试模块。
用以下ISTA/P版本或更高版本对车辆进行编程:2.41.0。
给修理厂的建议:向注满的燃油箱中倒入两瓶燃油添加剂(100mL一瓶),BMW零件号码83 19 2 165917。交给客户两瓶燃油添加剂(100mL一瓶),BMW零件号码为83 19 2 165917,供下次油箱加油用。
给客户的提示:每次油箱加油后,倒入一瓶燃油添加剂(100mL,BMW零件号码83 19 2 165917 )。
④根据PUMA 45708094-02对车辆编程,用2.41.3.0.4对DME 编程后交车。但交车没几天故障灯又亮了。
⑤再次读取故障代码,故障码和上次的相同。
⑥检查汽油压力3.5bar(正常),汽油品质(正常);检查进气系统密封性正常(在这里包括看了炭罐电磁阀)。看了积炭情况还好,没有明显的积炭,火花塞燃烧情况正常。因为这个车的诊断应答里面没有“混合气调校”这个选项,所以没有办法看加法乘法调校。用4挡70km/h左右试车行驶(做OBD排放试验行驶)了40km左右,发动机故障灯又亮起来了。读取故障代码又是一样的。
⑦经检测混合气调校数据不正常,分析混合气配置主要是根据进气量进行的。所以试换空滤壳总成(带流量计带空滤)。试车,发现混合气调校数据恢复正常了。
⑧单独更换空气流量计试车,调校值又回到故障状态。
⑨更换空滤壳和空气滤芯,调校值回到正常状态。
⑩单独更换空滤壳,调校值回到故障状态。
单独更换空气滤芯,调校值回到正常状态,最终确定是空气滤芯导致了这次的发动机故障灯亮。
重新回来查看数据流,见图1-229,发现空气流量数据不对(故障状态)。
图1-229 空气流量计数据
HFM测量出来的空气流量是11.88kg/h,然而DME根据进气温度、VANOS、氧传感器、发动机转速、负荷等信号计算出来的空气流量是12.40kg/h。这样两者的数据偏差达到一定的值后就报:2B56 DME空气质量计,可信度。那么为什么HFM 测出来的空气流量和DME计算出来的会偏差这么多呢?
查看拆下来的空气滤清器,可以看出滤芯纹路变形,有被水汽浸湿过又干燥后的感觉,见图1-230右侧。这样经空气滤芯过滤后的空气形成乱流,而空气流量计直接装在空滤壳上(离空滤非常近)。所以乱流冲击HFM。HFM只测了最中间的气流量,反推出整个空气流量计的气流量。由于乱流的作用,因此导致HFM的测值偏小,实际进气偏大。DME就报:2B56 DME空气质量计,可信度。
图1-230 左为新滤芯,右为拆机滤芯
故障排除:更换新的空气滤芯,故障排除。
1.5.10 宝马N55发动机故障灯亮,有异响
故障现象:宝马F07 535I汽车发动机灯亮,加不起油,发动机有异响,仪表提示发动机功率下降。
故障检修:
①试车确认故障,发现发动机故障灯亮、仪表提示发动机功率下降、行驶时加速无力、发动机有“咯咯”响。响声怠速时比较大,异响要等启动发动机运转几分钟后才会出现,加油时也有响,声音是从发动机内部发出。但没有怠速时那么大,刚启动时不会出现。故障部位在气门室盖前部进气歧管侧。
②由于异响声音比较大,因此先检查机油液位,液位正常。
③用听诊器确认故障部位,发现发动机前面气门室盖进气侧异响明显。发动机着车时打开机油盖发现进气VANOS单元摆动厉害。
④连接ISID检测发现有以下故障码:进气凸轮轴位置不可信;进气凸轮轴卡住等。
⑤根据故障码的含义和异响部位分析,拆检气门室盖检查,发现进气VANOS单元的固定螺钉断。
故障分析:由于进气VANOS单元螺钉断,因此发动机运转过程中进气VANOS单元摆动厉害,造成进气VANOS单元与气缸盖之间摩擦产生异响。
故障排除:更换2个VANOS单元,拆装发动机油底壳找出VANOS单元断的螺钉。检查气缸壁、凸轮轴有无刮伤。
维修小结:为了使VANOS 移出其静止位置,通过机油通道11将机油输送至提前调节压力室1和10。在机油压力的作用下,锁止销3克服锁止弹簧5作用力向外压。这样可从带齿圈的壳体上释放转子7,从而使其能够在机油压力的作用下扭转。来自延迟调节压力室8和15的机油通过机油通道13经凸轮轴和电磁阀进入气缸盖的气门室内。VANOS结构见图1-231。
图1-231 VANOS控制单元结构
1—提前调节压力室; 2—叶片; 3—锁止销; 4—固定板; 5—锁止弹簧; 6—锁止机构; 7—转子; 8—延迟调节压力室;9—叶片;10—提前调节压力室;11—机油通道;12—锁止机构;13—机油通道;14—弹簧;15—延迟调节压力室
1.5.11 宝马N46发动机故障灯亮,难启动
故障现象:宝马E66 730LI车辆难启动,启动后抖动厉害,发动机灯亮。
诊断过程:
①连接ISID读取故障代码存在很多。查找后与DME有关的有2A38 DME电子气门控制系统,不灵活性监控;2A41 DME电子气门控制系统,电动过载保护装置;2A47 DME电子气门控制系统,偏心轴传感器:可信度;2A37 DME电子气门控制系统,偏心轴传感器:可信度。
②怀疑是VANOS电动机坏了,进行初始化匹配校正,匹配后故障依旧。
③随后想是不是偏心轴传感器出了问题,进行调控DME控制单元-电子气门控制系统,怠速状态。
偏心轴标准值 0.00°;偏心轴实际值222.00°。
④将N46发动机连接ISID对比:标准值是19.40°,实际值是19.00°,估计是偏心轴传感器出了问题,检查线路无异常,检查偏心轴机械无异常。
故障排除:更换偏心轴位置传感器后进行着车及路试无异常,故障排除。
1.5.12 宝马N62发动机行驶中熄火
故障现象:E66 750LI车辆在行驶过程中,出现了几次熄火问题,之前每一次都能勉强重启。但最后一次熄火之后,无论如何发动机都没有任何启动迹象。
诊断过程:
①将点火钥匙插入CAS插座中,按动启动按钮,仪表板出现“Driving stability affective”警告信息,含义为驾驶稳定系统存在故障。踩住制动踏板,按住启动按钮,仪表板出现“dynamicdrive inactive”警告信息,含义为动态驾驶系统未激活。
②连接GT1检测仪进行自诊断,点击快速测试,对全车电控系统进行扫描,检测仪没有搜索到DME、VTC电控系统。扫描完成后进入故障信息清单界面,多个电控系统储存有故障码,记录如下。
5D35纵向霍尔效应传感器无信号,当前不存在;
2ZGM(CAN/Byteflight)中央网关电控系统储存有5个故障码;
D711 EHC控制模块K-CAN总线通信故障,当前不存在;
9C90 IHKA控制模块发动机DME控制模块通信故障,当前存在;
D1E1 ARS控制模块来自DME的CAN总线的冷却温度信号故障,当前存在;
D98FCIM控制模块发动机系统控制模块信息缺失,当前存在;
CF16 EGS控制模块发动机系统控制信息缺失,当前存在;
3EDC电子减震控制系统储存有两个故障码;
5FFD电子减震控制系统的唤醒总线故障,当前存在;
5FFE总线电压对负极短路,当前存在;
4SCM-SIM电控系统有一个故障码;
93FC系统电压过低,当前不存在。
③将GT1检测仪退回至诊断主菜单,点击快速删除,对全车电控系统进行故障码清除,完成后重新查询CIM,EDC、SCM-SIM电控系统中的故障码被清除,ZGM中央网关电控系统只剩下故障码D98F CF16。
④试着启动车辆,发动机仍没有任何反应。结合前面GT1检测仪无法搜索到发动机电控系统,可以确定故障出现在DME控制模块及其线路连接方面。因此检查DME控制模块的电源连接线的地线,点击功能选择键,找到DME电控系统的供电线路图,图中显示共使用了3个熔丝,元件标示分别是F34、F40、F001,进行实际检查,均良好。为了排除线路连接不良的可能性,在发动机舱右侧的电控箱内找到DME控制模块,对照电路图,对电源线和地线针脚进行检测,都正常,由此排除了供电方面的故障可能性。
⑤从线路图中可看出DME控制模块是PT-CAN总线用户,在该总线上还连接有ARS、EDC、EGS、DSC、EMF等控制模块,只有DME控制模块搜索不到,这说明有两种可能:一是DME控制模块损坏;二是DME控制模块的PT-CAN总线连接不良。
PT-CAN总线的测量方法如下。
电阻测量方法:为了避免信号反射效应,PT-CAN总线采用了LOW/HIGH双线制,双线上各连接了一个120Ω电阻,成为替代电阻。在断开控制模块线束插头之后,可以采用测量双线之间阻值的方法进行检查。由于线路是并联的,因此阻值应为60Ω,正常。
直流电压测量方法:打开点火开关且在发动机不运转的条件下,可以通过测量双线的对地电压,来判断PT-CAN是否存在短路或断路故障。测量的标准值如下,LOW线为2.4V,HIGH线为2.6V。
信号波形测量法:在打开点火开关且在发动机不运转的条件下,可以使用示波器对PT-CAN总线上的信号波形进行测量,测量的标准值为LOW应输出2.5~3.3V的矩形波信号,HIGH线应输出3.5~5.0V的矩形波信号。
因此认为DME控制模块损坏。
故障排除:更换DME后故障排除。
1.5.13 宝马N73发动机加速无力
故障现象:宝马E65 760LI怠速不稳,加速没力。
诊断过程:
①连接GT1查看全车故障码,DME有四个故障:三元催化转换器转换效率,当前不存在;3缸点火缺失,当前存在;EWS3.3电子禁止启动防盗保护功能,当前不存在;2缸点火故障,当前不存在。
DME2有两个故障:气缸列2点火缺失识别累计故障,当前不存在;气缸9点火缺失,当前不存在。
可以看出怠速不稳是由于缺火造成的,N73发动机是由两个DME控制的,查看平稳值,3缸基本不工作,这种现象基本都是由于火花塞、点火线圈和喷油嘴造成的。
②N73发动机结构紧凑,拆装比较复杂,换个点火线圈也要拆进气歧管总成。先将3缸点火线圈与12缸的调换之后,查看平稳值,还是3缸。接下来对喷油器进行对换,N73采用缸内直喷。燃油管路错综复杂,全部采用金属管连接,需要一个个地拆下,才能碰到喷嘴,而且比较难取出,好不容易将3缸与6缸取出对换,结果6缸不工作了,证明是喷油嘴坏了。这种喷油嘴比较少,要从德国订货。一个月后将喷油嘴换好,试车故障排除。
故障排除:更换喷油嘴。