一辆行驶里程约8.6万km,配置N52发动机的2009款宝马523Li轿车。该车早上冷车启动,仪表显示发动机功率下降。热车后行驶功能一切正常。
故障诊断:使用ISID读取故障码有:2A77 DME控制模块,内部故障:电子气门控制系统末级,如图1所示;2A45 DME电子气门控制系统,伺服电机:可信度,如图2所示;2A3F DME电子气门控制系统,伺服电机:供电,如图3所示。
根据故障码生成检测计划B1214_NG6VMO-电子气门控制伺服电机。结果提示:①电子气门控制系统伺服电机和DME之间的导线相互短路或对地短路;②电子气门控制系统伺服电机损坏;③偏心轴传感器上的磁轮未正确固定。
拆下偏心轴伺服电机,测量电机内部对壳体有短路。检测偏心轴电机到DME导线正常,插头针脚没有松动;伺服电机的40A保险丝正常,供电也正常。所以更换偏心轴伺服电机,并做偏心轴极限位置学习后测试功能正常。
第二天,试着冷车启动,故障依旧。对车辆诊断,DME存有故障码:2A38 DME电子气门控制系统,伺服电机:不灵活或断路;2A43 DME电子气门控制系统,热过载保护装置:报警阂值。难道没有安装好?所以重新拆除伺服电机,发现偏心轴伞齿有破损。更换损坏的偏心轴,进行极限位置学习后正常。当天试车都正常,再次冷车试车时,故障依旧。2A38/2A43是更换伺服电机后出现的问题,所以再次拆下伺服电机发现其蜗杆有弯曲,对比新伺服电机明显不正常。更换伺服电机并做极限位置识别后,试冷车,故障依旧。根据故障现象,冷车启动时报故障,而且难启动,热车一切正常。难道是DME故障?
仔细分析启动时偏心轴角度的变化。在启动时偏心轴角度在59°左右,启动的瞬间能够达到170°左右,然后调小到33°左右,再调到88°左右就自动熄火,最后停留在59°左右,符合Valvetronic(全变量气门升程控制,以下简称Valvetronic )。发动机冷车启动时的特性,即以节气门调校发动机功率,然后很快进入气门升程控制模式,所以气门升程从59°调节到170°左右,然后调节到33°左右的一个过程。但在这个调节过程中,发动机能达到1200r/min左右,但是很快就自己熄火了。而且报2A38/2A43伺服电机过载等故障。在做伺服电机极限位置识别时,气门调节到最小位置时会听到类似卡住电流的噪音。怀疑偏心轴传感器位置反馈不良,更换偏心轴位置传感器后故障排除。
故障总结:
(1) Valvetronic系统(如图4所示):即节气门全开时空气量通过气门行程调节。
(2)全变量气门调节系统。在启动过程中以及怠速运行中如果发动机温度在-10℃~60℃之间则进气量通过节气门进行调节,然后会进入Valvetronic工况。该车偏心轴实际位置和传感器反馈位置不一样,偏心轴传感器反馈位置是33°时实际上偏心轴位置几乎在最小极限位置了。根据Valvetronic冷车启动特性,启动后会开大气门升程,然后会减小气门升程进入Valvetronic调节模式。在这个过程中偏心轴传感器反馈的角度减小到33°左右时,偏心轴实际角度已经到了最小极限位置,传感器反馈没有到最小位置,而偏心轴实际已经达到最小位置。那么DME就会记录故障码:2A38DME电子气门控制系统,伺服电机:不灵活或断路;2A43 DME电子气门控制系统,热过载保护装置:报警阈值。
(3)该车偏心轴齿轮破损,以及第一次更换偏心轴电机后,电机蜗杆变形都是和偏心轴传感器不准有直接关系。在最小气门升程阶段时,气门电机被卡在最小升程极限位置,而DME又给电机不断供电,就把齿轮和蜗杆憋坏了。