一辆行驶里程约6.1万km的宝马760Li轿车。客户反映:该车发动机冷车启动后,抖动明显,且发动机报警灯亮起,但热车未发现此现象。
故障验证:早上冷车刚着车发动机抖动很明显,大约30s后,故障现象消失,将车辆放置到中午,再次着车未发现问题。从客户那也得知,该故障仅在早上着车会出现,并且会有发动机报警指示灯亮起。
初步分析:通过以上的故障现象,初步分析故障原因。
1.二次空气泵系统故障。
2.混合气系统故障。
故障检测:使用宝马专用诊断仪ISID对车辆进行诊断后,获得的故障码如图1所示。
故障分析:首先排除电源管理和发电机温度的故障。
该车在以往维修时,有二次空气阀2的故障码,因怀疑空气阀2有发卡现象,已换成新件,现在空气阀1和空气阀2都有故障码,且2个阀的故障里程和时间均相同。系统为什么会一直报空气阀的故障,
通过ISID查看影响冷启动的冷却液温度传感器数据流,正常。该车在以往维修时,有故障的4个喷油器都已经换新件。
根据以上分析,需要先查明报二次空气阀故障码的原因,查看二次空气系统组成图,如图2所示。由图2可看出二次空气泵的管道将新鲜的空气分成2个通道至2列排气侧歧管燃烧,目的是更快加热三元催化器。
2个空气阀都为机械的单向阀,同时在2个空气阀前分别装有2个压力传感器,可以对二次空气系统进行诊断(ISTA中有说明)。
为判断二次空气系统是否存在问题,借1辆760Li试驾车,分别对比以下数值:(1)二次空气泵的工作电流;(2)压力传感器的信号电压;(3)前后氧传感器的信号电压。
条件:2车都已经放置了一晚上,冷车状态。
设备:2台IMIB分别测空气泵的电流和压力信号,1台ISID读取前后氧传感器信号。
通过比较2辆车的检测数据得出如下信息:
2车二次空气泵的工作电流基本一致,都在35~50A之间,压力传感器电压都在2.3~3V之间。
故障车30s,发动机由开环状态进入闭环状态。试驾车20s,发动机由开环状态进入闭环状态。
二次空气泵停止工作后,开环状态马上进入闭环状态。
在开环状态下:2车后氧传感器电压,始终为0.42V。前氧传感器电压,试驾车为2.0V,但故障车为1.6V左右。
此时推测出:二次空气系统的泵应属于正常,只是工作时间比试驾车长了大约10s。并且很重要的一点是发现氧传感器的电压在开环状态为1.6V左右,有混合气过浓现象。接下来继续查询N74发动机的资料,在第33页有如下描述:
“二次空气系统的车载诊断借助安装在每个二次空气阀前的压力传感器进行监控。此外还需使用氧传感器。
整个诊断分为在二次空气泵启动后直接进行的粗略诊断以及在二次空气进气装置启动12-14s后进行的详细诊断。
详细诊断时在压力信号中还使用了辅助的氧传感器信号。借助低于或超过压力和过量空气系数的故障限值可以准确找出出现故障的气缸列。根据处于准备状态的氧传感器进行详细诊断。”
同时在ISID的故障描述中也有以下详细说明(见图3)。
由以上2个信息可以推断出:二次空气泵产生的故障码,源于混合气过浓导致的!
拆下故障车的火花塞,发现个别缸工作不是很好,于是将故障车的喷油器和火花塞,与试驾车的喷油器和火花塞全部调换。多次反复试验,确认故障已经转移至试驾车。
故障诊断与排除:高压喷油器因为长时间停放后,有少量渗汽油的现象,最后更换12个新喷油器,故障排除。
维修总结:
1.本案例很好的诊释了N74发动机二次空气泵的工作原理与相关数据流的逻辑关系。
2.在12s~14s之后,二次空气系统会借用发动机开关状态的前氧数据做系统的自诊断,这点需要注意。
3.在维修过程中,如果遇到很陌生的系统故障,建议先通阅ISTA的FUB和相关的培训资料,并且不要忽视故障码的“故障描述”项和“保养措施”项,你可以从中获取到很多信息。