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宝马740Li轿车发动机高温故障检修
来源:本站整理  作者:佚名  2018-12-25 08:49:56



    一辆行驶里程约7万km、配置N54发动机的2012年宝马740Li轿车。用户反映:该车行驶中发动机温度过高。仪表中的机油温度表显示总是超过中间位置,并且和中央信息显示屏显示“发动机温度过高”。
    检查维修:接车后首先连接ISID进行诊断检测,读取发动机控制系统没有任何关于发动机冷却系统的故障存储,只是在钥匙数据中发动机温度过高的提示,故障存储中也没有发动机温度过高的记录。接下来验证用户反映的故障现象,启动车辆怠速状态下观察发动机是否会高温报警。观察了大约 30min,通过仪表看出机油温度略微超过120℃,但这并不能说明发动机温度过高。调用DME控制单元功能,读取发动机冷却液温度105℃,这个温度也不能说明发动机温度过高。这里需要简要了解一下N54发动机的冷却系统。
    N54发动机的冷却系统由一个水冷系统和一个单独的机油冷却系统组成。将两种冷却系统分开可防止通过发动机油将热量传递到发动机冷却液内。发动机控制单元根据需要控制冷却液泵:冷却需求较低且车外温度较低时功率较小;冷却需求较高且车外温度较高时功率较大。
    在某些情况下甚至可以完全关闭冷却液泵,例如在暖机阶段让冷却液迅速加热时。但是只有在不接通暖风且车外温度允许时,才能实现上述操作。在调节发动机温度方面,该冷却液泵的工作方式也与传统冷却液泵不同。以前节温器只考虑当前温度。
    发动机控制单元内的软件有一个计算模型,该模型可以根据负荷情况考虑汽缸盖温度的变化趋势。除节温器特性曲线控制外,热量管理系统还可通过不同特性曲线控制冷却液泵。因此发动机控制单元可根据运行状况调节发动机温度。这意味着可以实现4种不同的温度范围:108℃经济模式、104℃正常模式、95℃高级模式、90℃高级+KFT模式。
    发动机控制单元根据行驶状况识别出经济模式(ECO)时,控制系统就会设置较高的汽缸盖温度(108℃)。由于在该温度范围内发动机内部摩擦减小,因此发动机运行时的燃油需求相对较低。温度升高还有助于降低负荷较低情况下的耗油量。处于高级和KFT模式时,驾驶员希望利用最佳发动机功率。为此系统将汽缸盖温度降至90℃。这样可以提高容积效率,从而增大发动机扭矩。发动机控制单元此时可根据当前运行状况设置一个特定温度模式。从而能够通过冷却系统影响耗油量和功率。上述温度仅代表一个目标值,能否达到该目标值取决于多种因素。最重要的不是准确达到这个温度。在每一个温度范围内都会产生降低油耗并提高功率的效果。冷却系统的作用是,根据发动机运行的当前框架条件提供最佳的冷却功率。
    所以说怠速状态下观察发动机温度虽然都超过了100℃,但并不能说明发动机温度此时超过了规定的温度,关键是发动机控制系统并没有显示高温报警。
    接下来进行路试,路试中通过数据流观察发动机温度。车辆行驶中观察发现发动机的温度升高很快,大约15min,车辆的仪表和中央信息显示屏中便报警显示“发动机温度过高”。此时数据流中显示的发动机冷却液温度如图1所示。发动机冷却液温度达到122. 25℃,超过了发动机热量管理系统中4种温度。

    发动机还通过控制以下组件根据负荷调节冷却功率:电风扇、电动冷却液泵。
    发动机高温报警的时间观察发现,冷却系统中电风扇一直在高速旋转,说明电风扇没有问题。接下来再通过添加检测计划分析特性曲线式节温器是否正常,分析结果如图2所示。水箱出口的温度也很高,说明节温器正常,发动机的冷却液泵是一个电驱动离心泵,功率为400W,最大输送量9000L/h。发动机控制单元根据发动机负荷、运行模式和温度传感器数据计算出所需冷却功率。发动机控制单元根据这些数据向电动冷却液泵发出相应指令。电动冷却液泵根据该指令调节自身转速,系统内的冷却液经过冷却液泵电机。因此能够冷却电机和电子模块。湿转子电机的功率通过泵内的电子模块以电子方式控制,电子模块通过位串行数据接口(BSD)与发动机控制单元DME连接。

    如果电子水泵由于自身的原因导致转速过低,则冷却液输送量就达不到最高,在发动机需要最大负荷循环散热的时候,就有可能引起发动机温度过高。所以最终判断电动水泵有故障。
    接下来根据要求更换电动水泵,不能让冷却液泵干转,泵内应加注冷却液。泵内未加注冷却液时泵的轴颈可能会粘住。这将影响到以后泵的运行,从而造成整个热量管理系统失灵。然后再根据ISTA要求对冷却系统进行排气。最后以各种工况反复试车,发动机再也没有高温报警,数据观察发动机温度一直在95~105℃,故障排除。

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关键词:宝马740

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