一辆行驶里程约16.5万km,装备N54发动机的宝马X6。车主反映:该车行驶中发动机抖动且发动机故障灯点亮,将车辆熄火后再次启动,发动机工作正常。
故障诊断:用故障检测仪对故障车辆检测发现,存储有“DME第6缸喷油器关闭”的故障信息。全车仅有这一个相关故障记录,发生频率为1次且为当前存在故障。此时检查发现,发动机各缸运转不平稳,第6缸运转不平稳数值较差。熄火后再次启动,发动机各缸运转不平稳性数值全部正常。通过上述简单测试可以确定,该车第6缸喷油器在故障发生时被关闭,从而造成发动机抖动且点亮发动机故障灯。分析认为造成上述故障的可能原因有以下几个方面。
(1)点火线圈异常。点火线圈在怠速时工作正常,但是在车辆行驶中点火能量不足。主要原因是点火线圈老化造成内部线圈异常。
(2)火花塞异常。主要原因是火花塞老化或产生积炭,造成点火能量减弱而不能正常点火。
(3)喷油器在高速工作中功能异常。喷油器在发动机低速时喷油正常,高速时喷油有延迟和喷油较多或较少的异常现象,进而影响发动机的正常运转状态。
(4)混合气过浓。DME识别到混合气过浓,控制第6缸喷油器关闭。
(5)线束异常。DME到喷油器和点火线圈的线束接触不良,在车辆行驶时因振动造成线路连接异常。
(6)发动机硬件异常。发动机第6缸异常磨损或密封不良造成气缸压力不足。
(7) DME内部控制异常。DME内部损坏造成控制喷油器的内部回路连接异常。
根据先易后难的故障排除原则,首先对调了第1缸和第6缸的点火线圈,清除故障代码后试车,故障依旧;检查火花塞,发现火花塞上有较多积炭,拆下所有火花塞并更换后试车,故障依旧;由于N54发动机比较容易产生积炭,检查节气门和进气门积炭情况,发现积炭均较严重(图1和图2),当积炭较多时,节气门积炭会造成进气量变小,进气门积炭会造成气缸容积变小,严重时会影响气门密闭性造成气缸漏气、发动机抖动,在对积炭进行深度清洗并清除调校值后试车,故障依旧;因为2009年以前版本的宝马车喷油器比较容易出问题,检查故障车的喷油器,发现其版本号码是06,对调第5缸和第6缸喷油器并且进行匹配后试车,却发现此时第5缸和第6缸均有故障,故障虽有改变但多了一个故障,检查喷油器安装情况,正常,检查喷油器线束,发现喷油器线束松动,重新维修线束后试车,仍然是第5缸和第6缸有故障,重新调回第5缸和第6缸喷油器后试车,故障在第6缸,此时可以确定故障车的第6缸喷油器有故障,因为喷油器版本不同不可以混用,因此需要更换所有喷油器和喷油器垫圈。更换所有喷油器和喷油器垫圈、进行匹配并删除调校值后试车,故障消失。到此确定该车是因为喷油器功能异常造成的发动机抖动。在安装喷油器时发现第6缸喷油器与其余缸喷油器相比有些松动,但经多次试车,故障未再现,故认为第6缸喷油器松动与发动机故障灯点亮及抖动无关。
但是3天后,该车再次进厂维修,故障与以前相同,用故障检测仪检测,故障代码与原来历史故障记录完全一样,再次拆下第6缸喷油器检查,发现喷油器头部完全是黑色的,这说明第6缸燃烧不好,按照电路图检查第6缸喷油器的线束,供电和导通性均正常。
检查DME内部是否有问题,在DME导线连接器(X60006)上对调第5和第6缸的喷油器线束后试车,故障仍然在第6缸,从而排除线束异常的可能,分析认为可能是DME内部异常导致的上述故障现象。因为DME价格较高,在无法完全确定其损坏的情况下不可轻易更换。因无法确认DME一定损坏,因此需要从侧面来证明与第6缸有直接关联的零配件是否全部正常,由于已经检查过所有火花塞、点火线圈,喷油器也全是新的,各处的积炭也已经清洗过,现在只需排除发动机燃烧室部分、三元催化转化器和氧传感器是否有故障即可。检查氧传感器信号,正常;检查氧传感器外观,无异常;拆下氧传感器检查,无明显异常;检查三元催化转化器,无堵塞;检查气缸压力,各缸的气缸压力差不明显(图3),由此确认气缸密闭性正常。
故障诊断至此,可以确定进气系统、排气系统、点火系统和喷油系统无异常,发动机气缸压力也正常,因此故障只能是DME内部异常造成的。但由于DME故障概率非常低,为了慎重起见,笔者决定详细查阅一下该车的历史维修记录,以期能发现一些端倪,查阅该车历史维修记录发现,该车在1周前曾因气门室盖罩损坏漏油而更换过气门室盖罩,在试车时出现过第6缸喷油器高压油管断裂的情况。这就说明该车发动机故障灯点亮且抖动的故障是在维修过气门室盖罩漏油后很快就出现的,这很有可能是人为造成的故障。此时笔者重新梳理该车的维修经过,试图看看是否有错误或者漏掉的故障点。在检查到第6缸喷油器时,再次发现第6缸喷油器相对于其他气缸较松。拆下第6缸喷油器检查,无异常,气缸压力已测量且在正常范围内。发现问题就要处理,抱着试试的态度对第6缸喷油器密封垫圈进行处理,再次试车,故障居然消失了。再次回忆检查步骤,在第1次维修中发现第6缸喷油器松动时未进行及时处理,从而导致返修。为了便于广大维修技术人员学习提高,现将两次维修的检查项目和维修工作内容总结一下,车辆首次进厂时的检查项目和维修工作内容如图4所示,车辆再次进厂故障现象与上次完全相同,此时的检查项目和维修工作内容如图5所示。
故障排除:清洗火花塞、节气门积炭,更换所有喷油器和喷油器垫圈,并处理第6缸喷油器安装松动的问题。