免拆诊断 | 2010 款宝马 320i 车冷机急加速时发动机熄火
一、故障现象
一辆2010款宝马320i车,搭载N46B20发动机,累计行驶里程约为13.2万km。该车因发动机冷却液温度过高的故障在其他维修厂维修,更换气缸垫等配件后试车,冷机起动正常;缓慢加速,发动机加速无力;急加速,发动机熄火。热机后试车,发动机加速正常。用故障检测仪检测,发现发动机控制单元(DME)中存储有2个与进、排气凸轮轴位置传感器有关的故障代码。维修人员根据故障代码提示检查进、排气凸轮轴位置传感器线路及安装情况,未见异常,于是向笔者请求技术支持。
二、故障诊断
接车后试车,由于是热机状态,未能再现故障。用故障检测仪检测,发现DME中存储有2个历史故障代码,分别为故障代码“2B62 DME 凸轮轴传感器,进气”和故障代码“2B63 DME 凸轮轴传感器,排气”(图1);读取怠速时的发动机数据流(图2),进、排气凸轮轴位置均约为120°,根据维修经验分析,如果可变气门相位调节(VANOS)系统不工作(如脱开进、排气凸轮轴相位调节电磁阀导线连接器),这2个位置角度是正常的,即发动机初始配气正时是正常的,由此推断DME检测到VANOS系统有故障,从而禁用了VANOS系统功能。
根据相关电路(图3),从DME导线连接器侧连接探针,用pico示波器测量怠速时进、排气凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号波形(图4),发现进气凸轮轴位置传感器窄齿信号(蓝色波形)的上升沿与曲轴位置传感器大齿缺信号(红色波形)的下降沿相差约76°曲轴转角,排气凸轮轴位置传感器窄齿信号(绿色波形)的上升沿与曲轴位置传感器大齿缺信号(红色波形)的下降沿相差约21°曲轴转角。
人为将DME导线连接器X60007端子5搭铁,强制使进气凸轮轴相位调节电磁阀(进气VANOS电磁阀)工作,发现进气凸轮轴位置传感器窄齿信号(蓝色波形)的上升沿与曲轴位置传感器大齿缺信号(红色波形)的下降沿相差约100°曲轴转角(图5),进气凸轮轴位置传感器窄齿信号向右移动了约24°(100°-76°=24°)曲轴转角,波形右移表示相位延迟,即此时进气凸轮轴相位延迟约24°曲轴转角,异常(正常情况下,进气VANOS电磁阀工作后应将进气凸轮轴相位向提前位置调节)。
接着人为将DME导线连接器X60007端子18搭铁,强制使排气凸轮轴相位调节电磁阀(排气VANOS电磁阀)工作,发现排气凸轮轴位置传感器窄齿信号(绿色波形)的上升沿与曲轴位置传感器大齿缺信号(红色波形)的下降沿相差约0°曲轴转角(图6),排气凸轮轴位置传感器窄齿信号向左移动了约21°(21°- 0°=21°)曲轴转角,波形左移表示相位提前,即此时排气凸轮轴相位提前约21°曲轴转角,异常(正常情况下,排气VANOS电磁阀工作后应将排气凸轮轴相位向延迟位置调节)。诊断至此,推断进、排气VANOS调节链轮装反。
拆检进、排气VANOS调节链轮(图7),发现安装在排气凸轮轴上的VANOS调节链轮上的字母标识为“EIN/IN”(进气VANOS调节链轮上的字母标识为“EIN/IN”,排气VANOS调节链轮上的字母标识为“AUS/EX”),由此确认进、排气VANOS调节链轮装反。
三、故障排除
正确安装进、排气VANOS调节链轮后试车,冷机急加速发动机不再熄火,发动机运转一切正常,故障排除。
四、故障总结
大部分车型的凸轮相位调节系统在发动机怠速时是不工作的,但该款发动机在热机怠速(图8)时,进气VANOS电磁阀处于工作状态,负占空比约为40%,且进气凸轮轴相位提前了约31°(76°-45°=31°)曲轴转角。
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