检修描述:一辆2006款宝马730Li,搭载N52B30BF发动机,累计行驶里程约为24.6万km。该车发动机怠速抖动,发动机故障灯异常点亮,且进气管处有轻微的回火声。
故障检测:用故障检测仪检测,发现发动机控制单元中存储有多个故障代码,其中故障代码“2E1D DME点火开关,气缸6”“29D2 DME熄火,气缸6”指向气缸6失火,故障代码“2D28 DME压差传感器,进气管:信号”“2D2A DME压差传感器,进气管:调校”指向进气歧管绝对压力传感器信号异常。结合故障代码和故障现象进行分析,认为发动机怠速抖动是由气缸6失火引起的,加之进气管处有回火声,推断气缸6的气缸压力异常,并且可能是进气门密封不良。
为了快速判断气缸6的气缸压力,决定进行相对气缸压缩压力测试,即测量起动电流波形。分析图1可知,气缸6压缩行程对应的起动电流峰值并无异常,说明气缸6的压缩压力正常;但气缸1压缩行程对应的起动电流峰值偏大,说明压缩压力异常。
如图2所示,借助WOT(Waveform Overlay Tool,波形叠加工具,输入点火顺序可以生成发动机工作循环图,红色区域为做功行程,灰色区域为排气行程,蓝色区域为进气行程,黄色区域为压缩行程)进行分析,可知气缸1处于压缩行程时,气缸6处于排气行程。
假设气缸6的排气门无法打开,那么气缸6的排气行程(活塞上行)就等同于压缩行程,因此在气缸1处于压缩行程时,气缸6也同时在压缩空气,此时对应的起动电流就会明显增大;气缸6排气行程结束后进入进气行程,进气门打开时,压缩空气会倒流入进气歧管,从而会扰乱进气流。这些现象跟该车的故障现象比较吻合,由此推断故障是由气缸6的排气门无法打开引起的。
拆下气门室盖,检查发现排气凸轮轴上盖,在靠近气缸6的位置断裂(图3)。
拆下排气凸轮轴上盖,发现排气凸轮轴与排气凸轮轴座错位(图4),且气缸6的2个排气门摇臂也与排气门错位。
用手转动排气凸轮轴,发现排气轮轴从气缸5的2个排气凸轮中间部位断裂(图5),且该部位的排气凸轮轴轴瓦磨损异常;分析认为,此部位发生抱死,以致排气凸轮轴从此处断裂。
由于气缸5仍有1个排气门可以工作,所以工作并无明显异常。
故障排除:更换排气凸轮轴、排气凸轮轴座及上盖后试车,故障现象消失,故障排除。
维修小结:如果用气缸压力表测量气缸6的气缸压力,那么是发现不了异常的,排查起来就会走很多弯路。如图6所示,进行相对气缸压缩压力测试,只需将电流钳和探针连接到相关线路上,便可间接测量气缸的动态密封性,十分便捷,且有利于分析故障,大大提高了诊断效率。