張登裕

（杭州技師學(xué)院，浙江 杭州 311500）

1　故障現(xiàn)象

一輛2014年款寶馬X1 xDrive 20i，搭載N20發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程為27369km，行駛過程中排氣管“突突”噪音很大，熱車后稍微小點(diǎn)，同時(shí)伴有發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的故障現(xiàn)象。

2　分析故障

接車后進(jìn)行試車，發(fā)現(xiàn)客戶描述故障確實(shí)存在。連接ISTA系統(tǒng)進(jìn)行車輛測(cè)試，無相關(guān)故障碼。

3　故障診斷

①針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的故障現(xiàn)象，我們首先讀取各氣缸的平穩(wěn)性數(shù)值，如圖1所示，發(fā)現(xiàn)2缸的平穩(wěn)性數(shù)值較大，其他缸的數(shù)值正常。初步懷疑2缸工作不良，而并非完全不工作。某缸工作不良的原因有點(diǎn)火性能差、混合氣溶度不正常、氣缸壓縮壓力不正常等。

圖1　各氣缸的平穩(wěn)性數(shù)值

②根據(jù)由簡(jiǎn)到難的原則，我們分別調(diào)換2缸與3缸的點(diǎn)火線圈、火花塞和噴油器，故障并沒有因此而轉(zhuǎn)移，2缸的平穩(wěn)性數(shù)值仍然偏大。說明4缸的點(diǎn)火線圈、火花塞和噴油器均完好。

③檢查2缸氣缸壓縮壓力，壓縮壓力正常。

圖2　2缸和3缸的噴油波形

④使用IMIB測(cè)量各缸噴油器的噴油波形，2缸和3缸的噴油波形如圖2所示。對(duì)比兩個(gè)缸的噴油波形，發(fā)現(xiàn)2缸的噴油脈寬明顯比3缸的要寬。導(dǎo)致2缸噴油脈寬較其他缸寬的原因可能有2缸進(jìn)氣量較其他缸多、發(fā)動(dòng)機(jī)模塊DME有故障等。

⑤使用IMIB測(cè)量各缸的點(diǎn)火波形，2缸和3缸的初級(jí)點(diǎn)火波形如圖3所示。對(duì)比兩個(gè)缸的初級(jí)點(diǎn)火波形，發(fā)現(xiàn)2缸的燃燒時(shí)長(zhǎng)明顯比3缸短。混合氣的燃燒速度與混合氣溶度、燃燒溫度、氣缸壓縮壓力等因素有關(guān)。初步判斷由于混合氣過稀導(dǎo)致燃燒速度過慢，從而導(dǎo)致2缸燃燒時(shí)長(zhǎng)較其他缸長(zhǎng)。

圖3　2缸和3缸的初級(jí)點(diǎn)火波形

⑥至此，結(jié)合2缸的噴油脈寬和初級(jí)點(diǎn)火波形，我們可以判斷出由于2缸的進(jìn)氣量過多導(dǎo)致2缸工作不良，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)?？紤]到只有2缸工作不良，基本排除進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣、曲軸箱通風(fēng)閥泄露等原因。寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量調(diào)節(jié)由節(jié)氣門、可變配氣相位系統(tǒng)（VANOS）和電子氣門（Valvetronic）共同完成。因此，診斷的思路轉(zhuǎn)移到VANOS和Valvetronic。

⑦嘗試性斷開Valvetronic伺服馬達(dá)插頭，發(fā)現(xiàn)故障消失，懷疑Valvetronic系統(tǒng)出現(xiàn)故障。拆解發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損，如圖4所示。至此，故障點(diǎn)完全確認(rèn)。由于2缸中間杠桿的偏移導(dǎo)致2缸的氣門升程增大，進(jìn)而引起2缸的進(jìn)氣量過大，混合氣過稀，最后導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。

圖4　進(jìn)氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損

⑧更換進(jìn)氣凸輪軸、中間杠桿、中間推桿和氣缸蓋。試車，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，故障排除。

4　總結(jié)

故障車輛出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的故障，并且無故障碼，通過讀取各缸的平穩(wěn)性數(shù)值判斷出2缸工作不良。采用互換法排除點(diǎn)火線圈、火花塞和噴油器的故障，再通過測(cè)量噴油波形和初級(jí)點(diǎn)火波形，判斷出由于2缸進(jìn)氣量過大導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。最后，經(jīng)過分析將故障點(diǎn)鎖定在Valvetronic系統(tǒng)，并通過拆解氣缸蓋罩，找到故障點(diǎn)，即進(jìn)氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損。