宝马760LI冷车挂档低速易熄火的故障诊断与排除

1 宝马宝马 760LI760LI 冷车挂档低速易熄火的故障诊断与排除冷车挂档低速易熄火的故障诊断与排除 单位名称 深圳森那美汽车实业有限公司南山分公司单位名称 深圳森那美汽车实业有限公司南山分公司 申报工种 汽车维修工申报工种 汽车维修工 申报等级 技师申报等级 技师 论文作者 黎鹤论文作者 黎鹤 指导老师 刘汉军指导老师 刘汉军 高级技师 高级工程师高级技师 高级工程师 联系电话 联系电话 单位地址 深圳市南山区月亮湾大道新濠汽车城单位地址 深圳市南山区月亮湾大道新濠汽车城2 2号号 邮政编码 邮政编码 上报时间 上报时间 2009 8 292009 8 29 2 宝马宝马 760LI760LI 冷车挂档低速易熄火故障的诊断与排除冷车挂档低速易熄火故障的诊断与排除 申报工种 汽车维修工申报工种 汽车维修工 申报等级 技师申报等级 技师 3 目目 录录 内容摘要内容摘要 4 4 关键词关键词 4 4 前言前言 4 4 正文正文 4 4 一 故障现象一 故障现象 4 4 二 验证故障现象二 验证故障现象 4 4 三 初步检查三 初步检查 4 4 四 新型气缸内直喷汽油机简介四 新型气缸内直喷汽油机简介 5 5 五 故障诊断五 故障诊断 6 6 六 故障排除六 故障排除 10 10 七 结论七 结论 12 12 致谢致谢 12 12 参考文献参考文献 12 12 附录附录 13 13 4 宝马宝马 760LI760LI 冷车挂档低速易熄火故障的诊断与排除冷车挂档低速易熄火故障的诊断与排除 内容摘要 内容摘要 本文主要介绍一台宝马 760LI 轿车 发动机型号是 N73B60 排量 6 0L 进气歧管首次 应用镁材料 配装 ZF 公司的 6 速全电控手自一体变速器 是电子节气门控制与缸内直接喷 射发动机 由于回流截止阀与高压油泵泄漏 引起冷车混合气偏浓及高压油泵油轨内燃油压 力下降 导致发动机冷起动后挂档低速时易熄火的故障现象 通过用专用电脑检测 控制过 程的分析和燃油压力测试等方法进行诊断 并排出故障 关键词关键词 高压喷射 工作原理 油压测试 故障诊断 前言前言 随着当今汽车工业的发展 汽车新技术发展日新月异 而高档汽车的发动机燃油电子喷 射上应用的新结构新技术则更多 在对宝马 760LI 缸内直接喷射发动机冷车挂档低速易熄火 的故障诊断过程中 为了弄清问题 排除故障 作了比较深入的过程分析和诊断 只有这样 才能提高维修的效率 减少维修的盲目性 正文 一 故障现象 故障现象 一台 2003 年产的宝马 760LI 到我公司报修 车主投诉 冷车挂档低速行驶时易熄火 热车中高速行驶车况正常 二二 验证故障现象验证故障现象 将发动机用风扇吹冷后 试启动发动机发动机有轻微的抖动 仪表显示正常 故障灯也 不亮 五分钟后 从仪表存储器读出发动机的水温为 62 摄氏度 再进行路试 挂到 D 档低 速行驶就熄火 三 三 初步检查初步检查 1 起动发动机后 检查未见发动机有机械异响 漏气声 2 目视检查 电控系统各线束接头连接正常 高压 低压燃油管 燃油滤清器 高压 油泵 回油截止阀的外部都无渗漏 滴油现象 3 检查燃油压力 把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中间 装 5 回燃油泵保险丝 打开点火开关 重复一次 看到压力表读数为 6bar 起动时燃油压力不 下降 与标准压力值 6bar 相比是正常的 常规检查没有发现问题 为了寻找故障原因 先弄清发动机的控制过程 四 新型气缸内直喷汽油机简介四 新型气缸内直喷汽油机简介 汽油发动机的直接喷射有 2 种方案 1 使用贫燃的直接喷射 GDI 发动机 非 BMW 车辆 这种直接喷射可以在部分负荷范围内降低油耗 使用贫燃的直接喷射的缺点是要用氮氧化物废气触媒转换器进行良好的废气处理 且成 本较高 氮氧化物废气触媒转换器是一种具有特殊涂层的三元废气触媒转换器 使用氮氧化 物废气触媒转换器时需要使用不含硫的燃油 2 不使用贫燃的直接喷射 N73B60 发动机 这种直接喷射可以提高功率 不使用贫燃的直接喷射的优点是可以利用常规的 具有三元废气触媒转换器的废气处理系统 这种三元 废气触媒转换器可以使用含硫的燃油 对于 N73B60 发动机 电子气门控制可以在部分负荷范围内降低油 耗 这样就可以避免使用贫燃的直接喷射的缺点 电子气门控制与直接喷射 不使用贫燃 一起使 用 可以在较大功率和较高的扭矩条件下实现较低的 油量消耗 N73 发动机比 M73 发动机节省 3 6 的燃油 同时功率提高 87 千瓦 达到 327 千瓦 扭矩从 490 牛顿米提高到 600 牛顿米 N73B60 发动机使汽油发动机的直接喷射系统第一次在宝马车辆上得到了应用 直接喷 射意味着燃油在高压状态下直接喷入燃烧室 每列汽缸燃油分配器由一个高压燃油泵提供高 压燃油 燃油压力可达 5 12mpa 发动机控制模块根据有关传感器信号控制喷油器的喷油量 N73 左列汽缸为 1 6 缸 右列汽缸为 7 12 缸 每列汽缸分别为一个 DME 进行控制 左 侧的汽缸发动机控制模块为 DME1 右边的控制模块为 DME2 另外由于 N73 型的发动机采用 电子气门控制技术 因此相应的配置了二个控制模块 VTC 控制模块 气门控制模块与发 动机控制模块之间采用了 LO CAN 总线进行通信联系 6 宝马 N 型发动机都采用了电子气门控制技术 valvetronic 技术 在大多数工况下发 动机进气不是由节气门控制的 而是通过气门的行程控制的机构 直接调整气门工作行程来 进行控制的 由于节气门没有节流作用 因此发动机进气充沛 输出的扭矩较大 油耗降低 五 故障诊断五 故障诊断 首先冷车连接 ISTA 宝马的最新检测仪 集成式服务技术应用 打开点火钥匙二档 进行车辆识别 读取车辆数据 对全车电控系统进行测试 大约二十多分钟后 车辆测试完 后 进入故障存储器 故障当前不存在 启动发动机 在怠速工况下发动机有抖动现象 选 择 DME1 电控系统查看发动机工作数据 在怠速工况下喷油时间为 1 44ms 节气门开度 3 点火角 4 度等数据基本正常 查看汽缸运行的平稳性的数据 发现 1 6 缸列的运行平稳 性数据逐缸不规则变动 说明该列缸工作不良 选择 DME2 控系统查看发动机工作数据 发 现油轨压力与准标压力偏低 当发动机达到正常温度时 DME1 DME2 工作数据都正常了 根据以上对电控高压直喷的工作过程分析得知 热车及中 高速正常 故机械方面故障 可能性最小 760LI 冷车挂档易熄火的故障以前从未见过 而 N73 型发动机是宝马最为先进 的一款发动机 其结构紧凑 部件复杂 但同样从电控 油路 机械等三方面入手 而在挂档低速行车出现熄火时测得燃油压力仍为 6bar 熄火后重新着车时发现启动马 达的运转时间比正常着车情况下要长 冷车启动时也有此异常现象 然而此时燃油压力并没 有减小 此后多次试车 只要钥匙开二档 点火开关接通 时 燃油压力立刻为 6bar 可 见熄火故障并不是由于燃油供给不正常而引起 由于电控单元无故障记忆 供油也正常 热车时怠速又不易出现故障 会不会冷车时发 动机电控单元会发出错误的点火喷油信号 造成点火或喷油中断或者喷油过多呢 于是借用 7 正常的发动机电控单元和防盗控制单元多次试车 然而故障仍然存在 这样排除电控单元及 信号方面的可能性 想想平常很多宝马其他型号的车有因混合气调节 即混合气过浓或过稀都会引起怠速的 故障 但不至于熄火 而冷车时的混合气的浓稀判断没有标准数据 只好比较相同的车型 冷车时该故障车尾气实测 CO 为 0 06 HC 为 180PPM1 比正常的车辆要偏浓 由于宝马车上均使用二次空气喷射系统 使冷车状态 特别是刚着车的 90 秒内 未完 全燃烧的废气在三元催化器内再次燃烧 从而尾气排放常低于热车时 接近零排放 既然有 偏浓 检查曲轴箱通风阀 碳罐等混合气调节系统 正常 如以上的步骤 影响电控发动机的几个因素 进气 电路和油路等均有检测 笔者认为 有更全面更好的检测方法或对一些新结构没全面的理解 于是又查阅相关资料 1见附录 排放标准数据 8 9 宝马技术资料 TIS 有详细介绍燃油压力保压的检测步骤 如当发动机熄火 供油管中的 燃油压力在较长的时间内被保持 燃油压力保持在 5 5 bar 以上应有二十分钟 但实测只有 五分钟就下降到 5 0bar 然后使用专用工具 软管夹 夹住回油管仍不能保压 这样可排 除油箱内油泵和油压调节器泄压 那么油压从哪里泄掉 又重新查阅供油系统相关资料 发 现还有回流截止阀和高压泵油管等燃油系统 回流截止和高压泵油管等燃油系统简图如下 10 高 压泵产生高压的功能方式如下 高压室在泵活塞向下运行时注满燃油 当泵活塞重新向上运动时 进油阀截断进油过程 高压室内的燃油压力上升 当高压室的燃油压力大于油轨内的燃油压力时排油阀打开 燃油 被注入油轨 油轨内的燃油压力上升 当油轨压力传感器报告油轨内的燃油压力足够大时 量控阀断电并打开 如果高压室内的压力大于 120 bar 量控阀也会自动打开 量控阀打开 时 高压室到进油管路之间的通道就恢复畅通 量控阀的打开使燃油返回到进油管路内 高 压室内的压力降低使排油阀关闭 当泵活塞重新回到其原位置时 量控阀在 DME 的作用下恢 复供电并关闭 凸轮轴每转动一圈 这个切换过程会重复 3 次 在此过程中高压泵产生的压 力波动由燃油压力调节器的弹簧平衡 燃油回流管功能方式如下 根据作用情况 有少量的燃油流过泵活塞 每小时最多一升 11 燃油会流到达泵活塞的密封环上 密封环在高压泵的燃油侧和驱动装置的机油之间起密 封作用 为了不使泵活塞的密封环受到较大的泵压 最大 120 bar 燃油压力分 2 个阶段 降低 在泵活塞的环槽内泵压降低到 6 bar 环槽通过量控阀与高压泵的进油管路连接 在泵活塞环槽的下方 燃油流经泵活塞到达泵活塞的密封环 在这里燃油压力降低到几 乎等于环境压力的大小 然后再通过燃油回流管流回燃油箱 六 故障排除六 故障排除 冷车时拔出回流截止阀至压力减震器通风阀间管路 发现有较多的汽油存在 而正常状 态下的车辆只有两三滴的汽油存在 较多的汽油会通往碳罐电磁阀端管路 760LI 的碳罐电 磁阀怠速状态下是通路 然后被进气歧管的管路吸进 从而造成过浓的混合气 影响发动机 工况 回流截止阀功能方式 由发动机电脑 DME 控制 在发动机运转期间 可以使泄漏的燃 油回流到燃油箱中 发动机启动后回流截止阀稍后通电 以避免高压泵进油室内的压力损失 在发动机停止而点火开关打开时回流截止阀不通电 回流截止阀应不导通 早晨冷车时有较 多的汽油存在 可见回流截止阀有泄漏 立即更换回流截止阀 如下图 12 更换回流截止阀之后再试车故障次数减少 但仍存在冷车熄火故障 同样在冷车 拔 出回流截止阀到通风阀的管路 这时只有两三滴的汽油存在 回流截止阀属于正常了 此时用宝马专用诊断系统 ISTA 测得高压油管压力 冷车状态下 发现有问题的这一列 气缸即 7 12 缸的油管压力冷车怠速时在 29 bar 波动 而另一列则稳定为 30 bar 其他正 常车辆两列均为 30 bar 2那高压系统那个部件有泄漏呢 在压力减震通风阀端有个三通管 另外一端连向高压喷射泵的通风管路 此时拔出高压 油泵通风管出口 发现在有汽油泄漏 同样查阅相关资料 没有对此通风管明确的说明 不 能判断有无汽油的存在是否正常 只好又找几台同型号的车 拆出高压油泵端的通风管出口 发现都不存在有汽油泄漏现象 可见通风管路处影响高压管路的压力 从而影响高压喷射油 嘴的雾化 然而在熄火的瞬间状态数据流不能用电脑检测到 由此推断导致熄火的原因有两方面 一方面是高压油泵端的高压端压力不足 使喷射主 雾化不良 另一方面是多余的汽油大量进入进气歧管形成混合气 使气缸内混合气过浓 从 而使发动机在挂档有负荷时怠速不稳而熄火 经以上的分析和多次对比同型号车 确定高压 喷射泵泄漏 高压泵是精密不可维修件 需要换新件 如下图 2 见附录 诊断数据 13 更换高压泵之后故障得到排除 冷车状态下发动机启动迅速 怠速平稳 经多次试车无 熄火故障 七 结论七 结论 通过本次的故障排除维修 说明了对高压直喷的维修要规范 首先要确定故障是电子控 制 燃油低压 燃油高压这三部分中的哪一部分引起的 故障未确定之前 不能轻易拆卸高 压共轨系统 一但拆下 各种测试将无法进行 故障部位将难被发现 有时还会被误判 只 有在理论的指导下结合实