2012年寶馬116i發(fā)動機(jī)第2缸不工作

裴訓(xùn)

2012年寶馬116i發(fā)動機(jī)第2缸不工作

裴訓(xùn)

車型：F20，配置N13發(fā)動機(jī)。

行駛里程：20000km。

故障現(xiàn)象：用戶反映車輛行中發(fā)動機(jī)故障燈點亮，中央信息顯示器顯示“發(fā)動機(jī)功率下降”。車輛加速無力，怠速狀態(tài)下感覺發(fā)動機(jī)劇烈抖動。

故障診斷：接車后發(fā)現(xiàn)儀表中發(fā)動機(jī)故障燈一直點亮，說明故障當(dāng)前存在。通過ISID進(jìn)行診斷檢測，讀取發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)故障內(nèi)容如下：

◆140010 熄火，多個汽缸：已識別

◆140001 熄火，多個汽缸噴射裝置被關(guān)閉

◆140201 熄火，汽缸 2：噴射裝置被關(guān)閉

◆140210 熄火，汽缸 2：已識別

圖1 不平穩(wěn)值

選擇故障內(nèi)容執(zhí)行檢測計劃，確定為第2缸噴油器故障。更換完第二缸噴油器后，刪除故障存儲，啟動車輛，在怠速狀態(tài)下發(fā)動機(jī)仍然劇烈的抖動。調(diào)用控制模塊功能，讀取發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)值，如圖1所示。發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)值還是顯示第2缸沒有工作。

再次進(jìn)行診斷測試，讀取發(fā)動機(jī)故障存儲仍然顯示上述的故障碼內(nèi)容。故障類型為當(dāng)前存在，故障頻率2次。查看故障碼的詳細(xì)說明如表1、表2所示。

拆下火花塞檢查時，發(fā)現(xiàn)火花塞上面沾滿了沒有燃燒的汽油。正常情況下，如果控制模塊識別到某一個汽缸有失火的故障，處于安全設(shè)計，噴油器的噴射會被關(guān)閉。除非噴油器內(nèi)部發(fā)生卡滯故障、DME的控制出現(xiàn)問題,汽缸壓力不正常及點火有問題。第2缸噴油器是剛更換的新噴油器，一般情況下不會有問題。噴油器的打開時間和打開行程通過發(fā)動機(jī)控制模塊DME控制，打開時間通過噴射信號 （噴油時間信號） 控制，打開行程通過噴油器控制中的能量控制。通過車載網(wǎng)絡(luò)電壓為發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)供電，在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中有一個 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，通過此轉(zhuǎn)換器對噴油器控制的電壓進(jìn)行升壓，噴油器

由發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)在接地側(cè)進(jìn)行控制。接下來調(diào)出DME對噴油器的控制電路圖，如圖2所示。測量比較第1缸和第2缸的噴油控制波形，測量結(jié)果如圖3所示。

表1 140210 熄火，汽缸2：已識別

表2 140201熄火，汽缸2：噴射裝置被關(guān)閉

圖2 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)電路

圖3 噴油控制波形

通道1（綠色）為第1缸噴油控制波形，通道2（紅色）為第2缸噴油控制波形。測量結(jié)果顯示第1缸有噴油控制波形，第2缸只是在剛啟動一剎那兒有很短暫的噴油控制波形，之后就一直沒有顯示噴油的控制波形。說明第2缸的確存在“140201 熄火，汽缸 2：噴射裝置被關(guān)閉” 。

測量4個汽缸的壓縮壓力如圖4所示，除了第3缸汽缸壓力稍微高點之外，其他幾個汽缸的壓力基本相同。測量第2缸點火控制波形，如圖5所示。再對比測量其他幾個汽缸的點火控制波形，測量結(jié)果和第2缸基本一致，說明第2缸點火控制沒有問題。刪除故障存儲，與第3缸對調(diào)點火線圈、火花塞。啟動車輛，觀察還是顯示第2缸不工作。

圖4 壓縮壓力測試

圖5 點火控制波形

維修診斷陷入了僵局，但是在進(jìn)行故障的排查中卻發(fā)現(xiàn)了另外一個現(xiàn)象，斷開進(jìn)氣VANOS電磁閥或者VVT的連接插頭，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)馬上有很大的好轉(zhuǎn)。觀察發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)值，第2缸和其他3個缸幾乎一致。第2缸相關(guān)的故障存儲也可以刪除掉，并且沒有再次出現(xiàn)。

當(dāng)斷開進(jìn)氣VANOS電磁閥后，進(jìn)氣的可變凸輪軸調(diào)整將失效，并且進(jìn)氣的全可變氣門行程控制裝置VVT將進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣控制進(jìn)入節(jié)氣門控制模式，進(jìn)氣門升程調(diào)整為最大狀態(tài)，并且不再進(jìn)行升程調(diào)整。斷開VVT連接插頭后，VVT則只能保持在斷開VVT插頭前的狀態(tài)，也不能進(jìn)行進(jìn)氣門升程的調(diào)整。兩種情況都涉及VVT系統(tǒng)，故障原因可能和VVT系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)。

接下來拆卸氣門室蓋檢查VVT系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，目測檢查第2缸VVT機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，沒有發(fā)現(xiàn)有異常的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)動曲軸進(jìn)行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)第2缸進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)底座的一個螺絲周圍隨著凸輪軸的轉(zhuǎn)動有機(jī)油不斷冒出。用手轉(zhuǎn)動螺絲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個螺絲是松動的，如圖6所示。這個螺絲周圍有機(jī)油冒出，說明這個位置存在機(jī)油泄漏現(xiàn)象。機(jī)油從這個位置泄漏后，直接會引起第2缸進(jìn)氣門間隙補(bǔ)償器 HVA壓力不夠，造成第2缸的氣門開啟行程比正常的小。在全可變氣門行程控制狀態(tài)下，在滿負(fù)荷位置工況時，進(jìn)氣門開啟達(dá)到最大值氣門行程可以達(dá)到9.9mm。在怠速工況時，進(jìn)氣門行程只有0.18mm，所以VVT機(jī)械調(diào)整的滾子式氣門搖臂和相關(guān)中間推桿分為不同級，部件上沖壓有相關(guān)參數(shù)。每對的等級都相同，通過在生產(chǎn)廠對滾子式氣門搖臂和中間推桿進(jìn)行分類，可確保即使在最小行程為0.18mm時汽缸也能均勻進(jìn)氣。當(dāng)?shù)?缸由于機(jī)油泄漏造成進(jìn)氣門間隙補(bǔ)償器HVA壓力不夠后，氣門開啟行程不足，直接導(dǎo)致第2缸進(jìn)氣量和其他缸不一致，甚至在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣沖程中進(jìn)氣不充分，汽缸壓力不足，引起第2缸工作不正常。

故障排除：拆卸檢查進(jìn)氣凸輪軸軸瓦，進(jìn)氣凸輪軸瓦沒有燒蝕、拉傷現(xiàn)象。緊固第2缸進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)底座松動的螺絲，刪除故障存儲，啟動車輛后發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，故障排除。

圖6 故障位置