一辆行驶里程约9.3万km,车型为E71,配置N63 V8发动机的2008年宝马X6。用户反映:该车辆近期每次冷车启动时发动机剧烈抖动,有时发动机故障灯还点亮,中央信息显示屏显示“发动机功率下降”。
故障诊断:接车后首先验证用户反映的故障现象,车辆冷车启动后发动机故障灯报警灯、4×4和EPS系统报警灯同时点亮报警,发动机转速在600~1100r/min之间跳动。连接ISID进行诊断检测,读取故障内容为 DME 2D44节气门2,卡住或不灵活;DME 2CF3节气门2,节气门电位器1和2。调用控制单元功能读取发动机的相关数据流,观察发现两列汽缸节气门开度不一样大,汽缸列1的节气门开度在4.25°~4.50°变化;汽缸列2的节气门开度在0.69°~1. 12°之间变化。其他发动机相关的参数也随着发动机的抖动不断变化。
选择故障内容执行检测计划,根据检测计划的提示测量了节气门2的供电、接地、信号电压,测量结果和节气门1一致,0继续执行检测计划,ISTA系统提示如果排除了节气门2的供电和接地的故障,则有可能是节气门或者节气门线束及DME引起的故障。
分析来看故障只是在每次冷启动的时候才会出现,再次启动车辆已经没有了故障现象。而现在测量的节气门2的供电、接地、信号电压是在车辆熄火状态下测量的,并且测量时发动机的温度已经达到了正常的温度,测量时的车辆状态和车辆冷车状态不一致,也就不能单凭现在测量值来判断故障现象出现时的供电、接地和信号是否正常。接下来完成车辆的基本检查,检查节气门线束插头,DME的供电、搭铁,没有发现异常。对调两个节气门试车观察,数据流观察和之前一样。
考虑到数据流的测量观察不便记录分析,所以决定通过波形测量进行分析。首先在车辆冷启动时通过测量波形捕捉记录测量节气2的供电情况。车辆冷车时后发动机依然抖动的比较厉害,并且随着发动机的抖动,从波形中发现节气门2的供电很不稳定,似乎受到严重干扰,如图1所示。正常的供电应该是5V,在波形上体现应该是一条直线,并且是很稳定的,呈一条直线状态,这就说明了节气门2的供电有问题。如果传感器的供电不稳定的,则输出的信号肯定也会不正确。分析可能的故障原因:
1. DME至节气门的线束及连接端子;
2.其他信号干扰;
3. DME本身供电不稳定。
再次检查确认DME至节气门的线束及连接端子,没有发现异常现象。常见的信号干扰,点火线圈和火花塞居多,为了排除信其他信号的干扰,和其他车辆对调了所有的点火线圈和火花塞继续冷车启动试验,结果故障还是出现。
调出节气门2的电路图,节气门2的供电U-DKG2由DME通过X6004端子的53号脚提供。通过观察电路图发现在供电线上一个节点X8094,通过这个节点DME还给燃油低压传感器供电。如图2所示。断开燃油低压传感器的插头,冷车状态下启动发动机,故障现象消失了。难道是燃油低压传感器有故障?更换燃油低压传感器试车,故障依然出现。
整理思路,该车1列节气门一直比较正常,通过上述的一系列检查排除,分析认为其故障点应该还是由于汽缸列2的某个部件有干扰。再次拆卸汽缸列2的点火线圈、火花塞及相关控制线路进行仔细检查。当拆卸下汽缸列2的点火线圈固定线板时,发现线板中间的螺丝固定孔金属面上有白色氧化物,明显的接触不良,产生了氧化,如图3所示。通过查阅电路图发现这个螺丝固定孔便是汽缸列2的点火线圈与发动机的接地点。清洗处理汽缸列2的点火线圈的接地固定点,按照规定的扭矩拧紧固定螺丝,多次进行冷车状态下试车,故障现象没有再次出现,故障排除。
故障总结:拔掉燃油低压传感器后也会导致故障现象消除。分析认为是否受到周围部件的影响,要看部件本身的抗干扰材质(如绝缘层)、结构(如双绞线的总线)、负载强度等。冷启动时点火线圈需要的能量比较大,车辆在冷启动情况下发动机温度较低,点火线圈接地不良阻抗相比而言也较大。在这种情况下极有可能产生电磁干扰引起DME对节气门的供电不正常。