寶馬LI冷車掛檔低速易熄火的故障診斷與排除

1、寶馬760LI冷車掛檔低速易熄火的故障診斷與排除單位名稱：深圳森那美汽車實(shí)業(yè)有限公司南山分公司申報(bào)工種：汽車維修工申報(bào)等級(jí)：技師論文作者：黎鶴指導(dǎo)老師：劉漢軍 高級(jí)技師，高級(jí)工程師單位地址：深圳市南山區(qū)月亮灣大道新濠汽車城2號(hào)郵政編碼：518051上報(bào)時(shí)間：2009-8-29寶馬760LI冷車掛檔低速易熄火故障的診斷與排除申報(bào)工種：汽車維修工申報(bào)等級(jí)：技師目 錄內(nèi)容摘要4關(guān)鍵詞4前言4正文4一、故障現(xiàn)象4二、驗(yàn)證故障現(xiàn)象4三、初步檢查4四、新型氣缸內(nèi)直噴汽油機(jī)簡(jiǎn)介5五、故障診斷6六、故障排除10七、結(jié)論12致謝12參考文獻(xiàn)12附錄13寶馬760LI冷車掛檔低速易熄火故障的診斷與排除內(nèi)容摘要：本

2、文主要介紹一臺(tái)寶馬760LI轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)是N73B60，排量6.0L，進(jìn)氣歧管首次應(yīng)用鎂材料，配裝ZF公司的6速全電控手自一體變速器。是電子節(jié)氣門控制與缸內(nèi)直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，由于回流截止閥與高壓油泵泄漏，引起冷車混合氣偏濃及高壓油泵油軌內(nèi)燃油壓力下降，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后掛檔低速時(shí)易熄火的故障現(xiàn)象。通過(guò)用專用電腦檢測(cè)，控制過(guò)程的分析和燃油壓力測(cè)試等方法進(jìn)行診斷，并排出故障。關(guān)鍵詞：高壓噴射 工作原理 油壓測(cè)試 故障診斷前言：隨著當(dāng)今汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車新技術(shù)發(fā)展日新月異，而高檔汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油電子噴射上應(yīng)用的新結(jié)構(gòu)新技術(shù)則更多。在對(duì)寶馬760LI缸內(nèi)直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)冷車掛檔低速易熄火的故障診斷過(guò)

3、程中，為了弄清問(wèn)題，排除故障，作了比較深入的過(guò)程分析和診斷，只有這樣才能提高維修的效率，減少維修的盲目性。正文：一、故障現(xiàn)象 一臺(tái)2003年產(chǎn)的寶馬760LI到我公司報(bào)修，車主投訴，冷車掛檔低速行駛時(shí)易熄火，熱車中高速行駛車況正常。二、驗(yàn)證故障現(xiàn)象將發(fā)動(dòng)機(jī)用風(fēng)扇吹冷后，試啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有輕微的抖動(dòng)，儀表顯示正常，故障燈也不亮，五分鐘后，從儀表存儲(chǔ)器讀出發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫為62攝氏度，再進(jìn)行路試，掛到D檔低速行駛就熄火。 三、初步檢查1、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，檢查未見發(fā)動(dòng)機(jī)有機(jī)械異響，漏氣聲。 2、目視檢查，電控系統(tǒng)各線束接頭連接正常，高壓，低壓燃油管，燃油濾清器，高壓油泵，回油截止閥的外部都無(wú)滲漏，滴油現(xiàn)

4、象。3、檢查燃油壓力，把燃油壓力表用三通管連接在汽油濾清器至發(fā)動(dòng)機(jī)輸油管中間，裝回燃油泵保險(xiǎn)絲，打開點(diǎn)火開關(guān)，重復(fù)一次，看到壓力表讀數(shù)為6bar，起動(dòng)時(shí)燃油壓力不下降，與標(biāo)準(zhǔn)壓力值6bar相比是正常的。常規(guī)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為了尋找故障原因，先弄清發(fā)動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程。四、新型氣缸內(nèi)直噴汽油機(jī)簡(jiǎn)介汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的直接噴射有2種方案：1、使用貧燃的直接噴射：GDI發(fā)動(dòng)機(jī)（非BMW車輛）這種直接噴射可以在部分負(fù)荷范圍內(nèi)降低油耗。使用貧燃的直接噴射的缺點(diǎn)是要用氮氧化物廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器進(jìn)行良好的廢氣處理，且成本較高，氮氧化物廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器是一種具有特殊涂層的三元廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器，使用氮氧化物廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器時(shí)需要使

5、用不含硫的燃油。2、不使用貧燃的直接噴射：N73B60發(fā)動(dòng)機(jī)。這種直接噴射可以提高功率。不使用貧燃的直接噴射的優(yōu)點(diǎn)是可以利用常規(guī)的、具有三元廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器的廢氣處理系統(tǒng)。這種三元廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器可以使用含硫的燃油。對(duì)于N73B60發(fā)動(dòng)機(jī)，電子氣門控制可以在部分負(fù)荷范圍內(nèi)降低油耗。這樣就可以避免使用貧燃的直接噴射的缺點(diǎn)。電子氣門控制與直接噴射（不使用貧燃）一起使用，可以在較大功率和較高的扭矩條件下實(shí)現(xiàn)較低的油量消耗。N73發(fā)動(dòng)機(jī)比M73發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省3.6%的燃油，同時(shí)功率提高87千瓦，達(dá)到327千瓦，扭矩從490牛頓米提高到600牛頓米。N73B60發(fā)動(dòng)機(jī)使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的直接噴射系統(tǒng)第一次在寶馬車輛上

6、得到了應(yīng)用，直接噴射意味著燃油在高壓狀態(tài)下直接噴入燃燒室，每列汽缸燃油分配器由一個(gè)高壓燃油泵提供高壓燃油，燃油壓力可達(dá)5-12mpa，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)有關(guān)傳感器信號(hào)控制噴油器的噴油量。N73左列汽缸為1-6缸，右列汽缸為7-12缸，每列汽缸分別為一個(gè)DME進(jìn)行控制，左側(cè)的汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊為DME1，右邊的控制模塊為DME2，另外由于N73型的發(fā)動(dòng)機(jī)采用電子氣門控制技術(shù)，因此相應(yīng)的配置了二個(gè)控制模塊（VTC控制模塊）。氣門控制模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊之間采用了LO CAN總線進(jìn)行通信聯(lián)系。寶馬N型發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了電子氣門控制技術(shù)，（valvetronic技術(shù)），在大多數(shù)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不是由節(jié)氣門

7、控制的，而是通過(guò)氣門的行程控制的機(jī)構(gòu)，直接調(diào)整氣門工作行程來(lái)進(jìn)行控制的，由于節(jié)氣門沒(méi)有節(jié)流作用，因此發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣充沛，輸出的扭矩較大，油耗降低，五、故障診斷首先冷車連接ISTA（寶馬的最新檢測(cè)儀-集成式服務(wù)技術(shù)應(yīng)用）打開點(diǎn)火鑰匙二檔，進(jìn)行車輛識(shí)別，讀取車輛數(shù)據(jù)，對(duì)全車電控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，大約二十多分鐘后，車輛測(cè)試完后，進(jìn)入故障存儲(chǔ)器，故障當(dāng)前不存在。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)有抖動(dòng)現(xiàn)象，選擇DME1電控系統(tǒng)查看發(fā)動(dòng)機(jī)工作數(shù)據(jù)，在怠速工況下噴油時(shí)間為1.44ms，節(jié)氣門開度3%，點(diǎn)火角4度等數(shù)據(jù)基本正常。查看汽缸運(yùn)行的平穩(wěn)性的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)16缸列的運(yùn)行平穩(wěn)性數(shù)據(jù)逐缸不規(guī)則變動(dòng)，說(shuō)明該列缸工作不良。

8、選擇DME2控系統(tǒng)查看發(fā)動(dòng)機(jī)工作數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)油軌壓力與準(zhǔn)標(biāo)壓力偏低。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常溫度時(shí)，DME1.DME2工作數(shù)據(jù)都正常了。根據(jù)以上對(duì)電控高壓直噴的工作過(guò)程分析得知，熱車及中、高速正常。故機(jī)械方面故障可能性最小，760LI冷車掛檔易熄火的故障以前從未見過(guò)，而N73型發(fā)動(dòng)機(jī)是寶馬最為先進(jìn)的一款發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊，部件復(fù)雜。但同樣從電控，油路，機(jī)械等三方面入手。而在掛檔低速行車出現(xiàn)熄火時(shí)測(cè)得燃油壓力仍為6bar，熄火后重新著車時(shí)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間比正常著車情況下要長(zhǎng)，冷車啟動(dòng)時(shí)也有此異?，F(xiàn)象。然而此時(shí)燃油壓力并沒(méi)有減小，此后多次試車，只要鑰匙開二檔（點(diǎn)火開關(guān)接通）時(shí)，燃油壓力立刻為6bar，

9、可見熄火故障并不是由于燃油供給不正常而引起。由于電控單元無(wú)故障記憶，供油也正常，熱車時(shí)怠速又不易出現(xiàn)故障，會(huì)不會(huì)冷車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的點(diǎn)火噴油信號(hào)，造成點(diǎn)火或噴油中斷或者噴油過(guò)多呢？于是借用正常的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元和防盜控制單元多次試車，然而故障仍然存在，這樣排除電控單元及信號(hào)方面的可能性。想想平常很多寶馬其他型號(hào)的車有因混合氣調(diào)節(jié)，即混合氣過(guò)濃或過(guò)稀都會(huì)引起怠速的故障，但不至于熄火，而冷車時(shí)的混合氣的濃稀判斷沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，只好比較相同的車型，冷車時(shí)該故障車尾氣實(shí)測(cè)CO為0.06%，HC為180PPM見附錄：排放標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，比正常的車輛要偏濃。由于寶馬車上均使用二次空氣噴射系統(tǒng)，使冷車狀態(tài)

10、（特別是剛著車的90秒內(nèi)）未完全燃燒的廢氣在三元催化器內(nèi)再次燃燒，從而尾氣排放常低于熱車時(shí)，接近零排放，既然有偏濃，檢查曲軸箱通風(fēng)閥，碳罐等混合氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，正常。如以上的步驟，影響電控發(fā)動(dòng)機(jī)的幾個(gè)因素：進(jìn)氣，電路和油路等均有檢測(cè)，筆者認(rèn)為有更全面更好的檢測(cè)方法或?qū)σ恍┬陆Y(jié)構(gòu)沒(méi)全面的理解。于是又查閱相關(guān)資料：寶馬技術(shù)資料TIS有詳細(xì)介紹燃油壓力保壓的檢測(cè)步驟，如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，供油管中的燃油壓力在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)被保持。燃油壓力保持在5.5 bar以上應(yīng)有二十分鐘，但實(shí)測(cè)只有五分鐘就下降到5.0bar。然后使用專用工具（軟管夾），夾住回油管仍不能保壓，這樣可排除油箱內(nèi)油泵和油壓調(diào)節(jié)器泄壓，那么油壓從哪

11、里泄掉？又重新查閱供油系統(tǒng)相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)還有回流截止閥和高壓泵油管等燃油系統(tǒng)?；亓鹘刂购透邏罕糜凸艿热加拖到y(tǒng)簡(jiǎn)圖如下；高壓泵產(chǎn)生高壓的功能方式如下：高壓室在泵活塞向下運(yùn)行時(shí)注滿燃油。當(dāng)泵活塞重新向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)油閥截?cái)噙M(jìn)油過(guò)程。高壓室內(nèi)的燃油壓力上升。當(dāng)高壓室的燃油壓力大于油軌內(nèi)的燃油壓力時(shí)排油閥打開，燃油被注入油軌，油軌內(nèi)的燃油壓力上升。當(dāng)油軌壓力傳感器報(bào)告油軌內(nèi)的燃油壓力足夠大時(shí)，量控閥斷電并打開，如果高壓室內(nèi)的壓力大于120 bar，量控閥也會(huì)自動(dòng)打開，量控閥打開時(shí)，高壓室到進(jìn)油管路之間的通道就恢復(fù)暢通。量控閥的打開使燃油返回到進(jìn)油管路內(nèi)。高壓室內(nèi)的壓力降低使排油閥關(guān)閉。當(dāng)泵活塞重新回到其

12、原位置時(shí)，量控閥在DME的作用下恢復(fù)供電并關(guān)閉。凸輪軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，這個(gè)切換過(guò)程會(huì)重復(fù)3次，在此過(guò)程中高壓泵產(chǎn)生的壓力波動(dòng)由燃油壓力調(diào)節(jié)器的彈簧平衡。燃油回流管功能方式如下：根據(jù)作用情況，有少量的燃油流過(guò)泵活塞（每小時(shí)最多一升）。燃油會(huì)流到達(dá)泵活塞的密封環(huán)上，密封環(huán)在高壓泵的燃油側(cè)和驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)油之間起密封作用。為了不使泵活塞的密封環(huán)受到較大的泵壓（最大120 bar），燃油壓力分2個(gè)階段降低。在泵活塞的環(huán)槽內(nèi)泵壓降低到6 bar（環(huán)槽通過(guò)量控閥與高壓泵的進(jìn)油管路連接。）在泵活塞環(huán)槽的下方，燃油流經(jīng)泵活塞到達(dá)泵活塞的密封環(huán)，在這里燃油壓力降低到幾乎等于環(huán)境壓力的大小，然后再通過(guò)燃油回流管流回燃油

13、箱。六、故障排除冷車時(shí)拔出回流截止閥至壓力減震器通風(fēng)閥間管路，發(fā)現(xiàn)有較多的汽油存在，而正常狀態(tài)下的車輛只有兩三滴的汽油存在，較多的汽油會(huì)通往碳罐電磁閥端管路（760LI的碳罐電磁閥怠速狀態(tài)下是通路）然后被進(jìn)氣歧管的管路吸進(jìn)，從而造成過(guò)濃的混合氣，影響發(fā)動(dòng)機(jī)工況?；亓鹘刂归y功能方式； 由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦DME控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可以使泄漏的燃油回流到燃油箱中，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后回流截止閥稍后通電，以避免高壓泵進(jìn)油室內(nèi)的壓力損失。在發(fā)動(dòng)機(jī)停止而點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí)回流截止閥不通電，回流截止閥應(yīng)不導(dǎo)通，早晨冷車時(shí)有較多的汽油存在，可見回流截止閥有泄漏，立即更換回流截止閥，如下圖： 更換回流截止閥之后再試車故障次數(shù)

14、減少，但仍存在冷車熄火故障。同樣在冷車，拔出回流截止閥到通風(fēng)閥的管路，這時(shí)只有兩三滴的汽油存在，回流截止閥屬于正常了。此時(shí)用寶馬專用診斷系統(tǒng)ISTA測(cè)得高壓油管壓力（冷車狀態(tài)下），發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的這一列氣缸即7-12缸的油管壓力冷車怠速時(shí)在29 bar波動(dòng)，而另一列則穩(wěn)定為30 bar，其他正常車輛兩列均為30 bar。 見附錄：診斷數(shù)據(jù)那高壓系統(tǒng)那個(gè)部件有泄漏呢？在壓力減震通風(fēng)閥端有個(gè)三通管，另外一端連向高壓噴射泵的通風(fēng)管路，此時(shí)拔出高壓油泵通風(fēng)管出口，發(fā)現(xiàn)在有汽油泄漏，同樣查閱相關(guān)資料，沒(méi)有對(duì)此通風(fēng)管明確的說(shuō)明，不能判斷有無(wú)汽油的存在是否正常，只好又找?guī)着_(tái)同型號(hào)的車，拆出高壓油泵端的通風(fēng)管出口

15、，發(fā)現(xiàn)都不存在有汽油泄漏現(xiàn)象，可見通風(fēng)管路處影響高壓管路的壓力，從而影響高壓噴射油嘴的霧化，然而在熄火的瞬間狀態(tài)數(shù)據(jù)流不能用電腦檢測(cè)到。由此推斷導(dǎo)致熄火的原因有兩方面：一方面是高壓油泵端的高壓端壓力不足，使噴射主霧化不良，另一方面是多余的汽油大量進(jìn)入進(jìn)氣歧管形成混合氣，使氣缸內(nèi)混合氣過(guò)濃，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在掛檔有負(fù)荷時(shí)怠速不穩(wěn)而熄火。經(jīng)以上的分析和多次對(duì)比同型號(hào)車，確定高壓噴射泵泄漏。高壓泵是精密不可維修件，需要換新件，如下圖：更換高壓泵之后故障得到排除，冷車狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)迅速，怠速平穩(wěn)，經(jīng)多次試車無(wú)熄火故障。七、結(jié)論通過(guò)本次的故障排除維修，說(shuō)明了對(duì)高壓直噴的維修要規(guī)范，首先要確定故障是電子控制、燃油低壓，燃油高壓這三部分中的哪一部分引起的。故障未確定之前，不能輕易拆卸高壓共軌系統(tǒng)。一但拆下，各種測(cè)試將無(wú)法進(jìn)行，故障部位將難被發(fā)現(xiàn)。有時(shí)還會(huì)被誤判。只有在理論的指導(dǎo)下結(jié)合實(shí)踐，通過(guò)各種測(cè)