伊曉瀏

摘要：

主要針對一輛2009年款寶馬X6越野車N54發(fā)動機進行研究，由于汽油品質(zhì)差，油箱內(nèi)汽油不夠潔凈，造成高壓油泵損壞，導致在高速行駛時發(fā)動機加速無力故障的診斷與排除過程。

關鍵詞：

發(fā)動機加速無力；高壓油泵損壞；汽油品質(zhì)差

中圖分類號：

TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2015）11018202

汽車電子控制燃油噴射發(fā)動機是機電一體化高新技術的產(chǎn)物，尤其是發(fā)動機的控制系統(tǒng)，它設置有多個傳感器、執(zhí)行器和電子控制元件?？刂葡到y(tǒng)工作時，各種信號相互交叉滲透，控制進氣、噴油和點火。一旦發(fā)生故障，則癥狀的界限模糊，而且只是局部發(fā)生故障而其他部分仍完好的可能性極高?？刂茊卧话愣际且粋€整體，為排除局部故障而去整體更換總成，經(jīng)濟上不合算，因此我們必須全面深刻了解電子控制燃油噴射發(fā)動機的結構原理，掌握有關功能作用，運用科學的分析方法和維修技巧，制定出切實可行而又經(jīng)濟的維修方案，通過采取一些簡單的補償措施，去彌補這部分的功能作用，以達到排除此局部故障的目的。

1故障現(xiàn)象

2013年暑假，在廣州市技師協(xié)會的安排下，我有幸到廣州廣德寶汽車銷售有限公司進行了為期15天的企業(yè)實踐。企業(yè)實踐過程中遇一維修案例，一輛寶馬X6進廠維修，行駛里程54000km，2009年10月上牌，車主投訴車輛每次在行駛到140km/h以上速度時，發(fā)動機就會突然亮黃色發(fā)動機故障警告燈，再踩油門時就感覺發(fā)動機明顯的加速無力現(xiàn)象，動力明顯下降。

車間技術主管先針對客戶投訴問題進行了試車，試車員確認在高速行駛時再現(xiàn)了車主反映的故障現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)在亮燈時感覺發(fā)動機有輕微抖動，發(fā)動機聲音并無異常。在中低速行駛時則一切正常。

2故障原因分析

根據(jù)此車能正常中低速行駛，可推斷發(fā)動機的機械部件功能正常，可先從其他方面檢查入手。從常規(guī)外表檢查看各管路正常，外表也未發(fā)現(xiàn)異常，于是遵循由表及里、由簡到繁的診斷步驟對故障進行診斷。

造成發(fā)動機動力下降的原因分析有：

（1）空氣供給系統(tǒng)原因：由于空氣濾清器未及時清潔產(chǎn)生堵塞，空氣量不足將造成可燃混合氣過濃，使得發(fā)動機功率下降?？諝饬髁坑嫛⑦M氣溫度和進氣壓力傳感器故障等也會造成發(fā)動機動力下降，加速無力。

（2）點火系統(tǒng)原因：點火正時失準，點火過早，引起可燃混合氣早燃及爆震，使得功率下降；點火過遲，會造成可燃混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒遲緩，發(fā)動機過熱而功率下降。由于點火系統(tǒng)的故障，引起的火花塞斷火或火花塞火花弱。

（3）燃油供給系統(tǒng)原因：由于油箱蓋通氣孔堵塞，使油箱內(nèi)產(chǎn)生真空，燃油不易吸出，所供給的油量只能夠維持發(fā)動機怠速和低速運轉(zhuǎn)，當加大油門時，不能滿足所需油量的供應，導致混合氣過稀、發(fā)動機工作無力。使用低辛烷值的汽油，使用的汽油存放過久，由于揮發(fā)變質(zhì)導致辛烷值過低，容易引起爆震，使發(fā)動機功率下降，加速性能變差。燃油高壓系統(tǒng)里面的組件高壓油泵以及油軌壓力傳感器故障都會導致加速性能下降。

3故障診斷與排除

3.1基本檢查

針對以上故障分析，先對發(fā)動機空氣供給系統(tǒng)進行檢查。首先把空氣濾清器拆卸下來，檢查濾芯是否堵塞，發(fā)現(xiàn)濾芯還是新?lián)Q不久的，灰塵并不太多，于是用風槍對其進行清潔。檢查空氣流量計、進氣壓力、溫度傳感器插頭并無明顯松脫。檢查進氣管路接口也都密封良好。緊接著對點火系統(tǒng)進行初步檢查，檢查點火線圈連接插頭并無松脫，點火線圈膠套也并無燒蝕。用專用工具拆卸各氣缸火花塞，火花塞狀態(tài)良好，無燒蝕，基本無積碳，電極間隙正常。燃油系統(tǒng)中先檢查燃油低壓系統(tǒng)至發(fā)動機的管路連接，并無漏油滲油，檢查高壓油軌傳感器插頭連接良好。

3.2故障診斷儀檢測

在靜止狀態(tài)下連接ISID，打開點火開關至ON檔，進行車輛識別，讀取車輛數(shù)據(jù)，對全車電控系統(tǒng)進行測試。大約五分鐘后，車輛測試完成，進入故障存儲器，出現(xiàn)：DME（引擎控制電腦）有燃油高壓系統(tǒng)故障記憶，故障代碼為：B1214（燃油壓力調(diào)節(jié)故障），當前不存在故障，并且提示更換高壓泵。啟動發(fā)動機，在怠速工況下查看發(fā)動機工作數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)1～6缸的運行平穩(wěn)性數(shù)據(jù)大致相同，可判斷發(fā)動機運行良好。繼續(xù)進入ISID的模塊測試功能，檢測計劃提示進行油壓測量。燃油系統(tǒng)低壓端油壓檢測：接上油壓表，檢測低壓油路在怠速時的壓力，查閱維修資料得知低壓側正常壓力為5～6bar。經(jīng)多次檢測，只要每次接通點火開關瞬間，燃油壓力立刻為5.2bar左右，在正常范圍內(nèi)，可見低壓側基本正常。繼續(xù)執(zhí)行檢測計劃后系統(tǒng)提示須更新高壓油泵。用ISID找到判斷出的故障點后，為了徹底解決故障，還需要找出具體造成此故障的原因，以免返修。接著，我們進入了ISID的數(shù)據(jù)測試模塊，選擇DME數(shù)據(jù)檢測，根據(jù)試車員試車時提供的大致轉(zhuǎn)數(shù)為2800～3400r/min，我們選擇了3000r/min作為測試轉(zhuǎn)數(shù)進行路試，盡量接近出現(xiàn)故障時的數(shù)據(jù)，查看其他系統(tǒng)是否有故障。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的進氣，配氣，點火，渦輪增壓等系統(tǒng)均正常。根據(jù)故障點，判斷故障原因應在燃油系統(tǒng)。

3.3燃油供給系統(tǒng)工作原理

通過查閱資料，我們知道寶馬X6低壓燃油供應部分和一般電噴車的燃油供油系統(tǒng)并無多大區(qū)別，由電動燃油泵提供油壓（5～6bar），油管接口處采用了快速接頭。量控閥控制油軌中的燃油壓力，DME控制單元通過一個按脈沖寬度調(diào)制的信號（PWM信號）控制量控閥。根據(jù)PWM信號許可不同大小的橫斷面，并調(diào)節(jié)相應負荷狀況下發(fā)動機所需的燃油輸送量，此外還能夠降低油軌中的壓力。診斷出系統(tǒng)中的故障時，例如油軌壓力傳感器失靈，量控閥被斷電，燃油燃后會通過旁通閥到達油軌。

燃油從燃油箱處通過電動燃油泵EKP經(jīng)供給管路以5bar預壓輸送至高壓泵內(nèi)，預壓值通過低壓傳感器來監(jiān)控，EKP根據(jù)需要輸送燃油，如果該傳感器失靈，EKP就會在總線端接通時以100%的輸送功率繼續(xù)輸送燃油。燃油在持續(xù)運行的三活塞式高壓泵內(nèi)加壓，然后通過高壓管路輸送至共軌內(nèi)。以這種方式存儲在共軌內(nèi)的加壓燃油通過高壓管路分配給壓電噴射器，發(fā)動機管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機負荷和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定所需燃油壓力。實際達到的壓力值通過高壓傳感器測量并發(fā)送至發(fā)動機控制單元，在對比共軌壓力規(guī)定值和實際值后通過燃油量控制閥進行調(diào)節(jié)。

3.4故障排除

我們開始沿著供油油路慢慢排查原因，檢查油箱油泵處線路正常，拔開回油管快速接頭檢查回油正常，油質(zhì)無異常。拆開底盤護板內(nèi)的汽油濾清器，用風槍反吹出內(nèi)部汽油檢查，發(fā)現(xiàn)濾清器內(nèi)的汽油呈黃褐色，明顯不正常。有可能是加油站油品問題，或者使用了不合適的燃油添加劑。為了能給高壓油路提高良好的油質(zhì)，已建議車主更換燃油濾清器，并清洗油箱和油路。油軌壓力傳感器測量油軌中的當前燃油壓力，而ISTA并無油軌壓力傳感器失效的相關提示，因此根據(jù)ISTA提示，決定更新高壓油泵。由于高壓油泵屬于比較精密的部件，因此在拆卸的過程中一定要小心謹慎，做好相關部件保護以及人員保護措施。查閱相關寶馬維修資料得知，高壓油泵的安裝在發(fā)動機缸體上，BMW N54發(fā)動機采用新一代汽油高精度噴射裝置（HPI），采用直接噴射裝置時，噴射閥直接伸入燃燒室內(nèi)，高壓燃油（50至200bar之間）噴入燃燒室內(nèi)。高精度噴射裝置可更準確地計量混合氣量且可采用高壓縮比，這是提高效率并顯著降低耗油量的理想前提。BMW HPI汽油發(fā)動機的新型直接噴射裝置采用噴束導向式噴射方式，燃油在燃燒室內(nèi)霧化，壓縮渦流在燃燒室內(nèi)移動使空氣與噴入的燃油混合，從而在點火時刻形成均勻的混合氣。在更換前，先用冷風將發(fā)動機溫度降低，只有在發(fā)動機冷卻后才能進行該燃油系統(tǒng)方面的工作，冷卻液溫度不得超過40℃。必須遵守這項規(guī)定，否則高壓系統(tǒng)內(nèi)的剩余壓力可能造成燃油高速噴出，造成不必要的人員傷害。進行高壓燃油系統(tǒng)方面的工作時，要特別注意保持清潔并遵守維修說明中列出的工作步驟，高壓管路螺栓連接件上即使出現(xiàn)最微小的污物或損壞都可能會造成燃油泄漏或噴油器堵塞。拆下發(fā)動機蓋板后才能隱約看到高壓泵，再拆下進氣管上的節(jié)氣門后，就可以完全看到高壓泵，開始對其進行更換。

更換完高壓油泵、濾清器及清洗完油箱及油路后，添加清潔燃油，試車員又再次試車檢查后，發(fā)動機沒有再亮燈，也沒有出現(xiàn)車輛進廠前客戶所描述的高速時加速無力的情況，用ISID診斷儀器對其進行匹配學習后刪除故障代碼，確定故障排除。此次加速無力故障的原因主要是燃油系統(tǒng)的高精度噴射（HPI）進入了自我保護模式，如高壓傳感器數(shù)值不真實、供油控制閥故障、高壓系統(tǒng)滲漏、高壓泵故障以及高壓傳感器故障都會導致自我保護模式生效，發(fā)動機控制裝置將噴射壓力限制一定范圍內(nèi)。這時發(fā)動機故障燈點亮，主要表現(xiàn)為難啟動，動力下降等故障。此次遇到的就是高壓油泵故障引起的HPI自動進入自我保護模式后動力下降。此次造成高壓油泵損壞的原因是汽油油品不好，油箱內(nèi)汽油不夠潔凈。

4總結與收獲

現(xiàn)代汽車的技術含量越來越高，新結構新技術的廣泛應用，在故障排除實際工作中，既要有基本的排查思路和專用的診斷電腦檢測、專用工具拆裝，還要廠家相關技術資料的支持。學習新結構新技術，靈活運用所有的資源，清楚知道車輛的各種技術標準，才能迅速地找出導致故障的原因。通過這次故障診斷與排除使我對發(fā)動機加速無力故障有了深入的了解，掌握了修車的基本思路。遇到問題，首先是要分析產(chǎn)生故障的原因，通過查閱相關資料了解相關技術參數(shù)，再利用故障診斷儀器快速準確地判斷故障所在，這種做法將為我們的維修工作帶來極大便利和幫助。

參考文獻

[1]

Integrated Service Technical Application，寶馬技術信息、診斷信息、測量系統(tǒng)；寶馬內(nèi)部資料[Z].