一辆行驶里程约90000km的07款宝马525i轿车。车主反映:该车发动机振动并且发动机故障灯亮的故障,经过宝马专用电脑检测仪扫描后,检查出VANOS可变凸轮正时调整机构有故障,更换该进气和排气VANOS单元(图1)后故障排除,车主提车三天后,又因动力不足返修。
该车更换进、排气VANOS单元后造成了动力不足,为了确认故障点,首先进行故障码读取,用宝马专用检测仪ISIS进行整车系统扫描检测,扫描完毕后发现发动机电脑DME有两个故障码,分别是“进气机构有故障当前存在”和“排气机构有故障当前存在”。
故障码“进气机构有故障当前存在”代表发动机电脑DEM没有获得由凸轮轴位置传感器发出的发动机启动时正确的配气相位,根据检测仪结果分析,有可能是凸轮轴位置传感器或配气机构损坏,我们首先检测凸轮轴位置传感器,其接口如图2所示,测量结果说明凸轮轴位置传感器工作良好(见表1)。
接下来检查配气机构,当拆下气门室盖垫时发现发动机室内的油泥和积炭过多,可能是上次更换正时系统时掉落的。如果油泥和积炭掉到机油道里,将会堵塞油道,影响各个油道的供油量,从而影响VANOS系统的正常工作。
宝马VANOS控制机构(见图3)由发动机DME电脑接收发动机的工况信号(如转速、水温等),计算出进排气凸轮轴需要的位置,DME控制单元再去控制 VANOS电磁阀,电磁阀可以控制机油的走向。在怠速和正常关闭位置时,VANOS电磁阀不通电,发动机机油进入双位活塞背面,使螺旋齿轮盖向前并维持在原始正时位置。当在高转速或高负荷时,DME电脑通电到VANOS电磁阀,电磁阀使机油走向改变,使油压到达双位活塞前方,将螺旋齿轮盖推入,使螺旋凸轮轴与第二齿轮相啮合。这个转动带动凸轮轴旋转,从而使进排气门重叠角增大,增强发动机扭矩。
DME控制周期性工作的电磁阀打开,调整的机油油量大小,将进气凸轮轴提前或滞后。如果达到了最佳凸轮轴位置,活塞内外的油量通过电磁阀保持两侧恒定,使得凸轮轴保持在相应的位置。
由以上VANOS系统工作过程的分析可知,如果机油中的油泥、积炭增多,会严重堵塞油路,造成供给双位活塞里的机油量大大减少,启动时将导致凸轮轴不能保持到正确的位置,使进气门推迟打开、排气门推迟打开,导致发动机进气不充足,排气不彻底,同时凸轮轴位置传感器给发动机DME错误正时信号,最终导致汽车动力不足。
为了确认发动机不能启动是否是因为机油堵塞引起的,我们决定拆卸汽缸盖和油底壳并对润滑油路进行清洗,在清洗过程中发现机油泵滤清器和油道已经严重堵塞,清洗后重新装配,发动机顺利启动,没有发拌和无力现象。再次用专用检测仪对汽车系统进行扫描,DME控制单元的两个故障码当前不存在,故障排除。
相关故障:宝马525i乘用车在减速滑行时发动机喘抖,无故障代码