2012年寶馬116i發動機第2缸不工作

裴訓

2012年寶馬116i發動機第2缸不工作

裴訓

車型：F20，配置N13發動機。

行駛里程：20000km。

故障現象：用戶反映車輛行中發動機故障燈點亮，中央信息顯示器顯示“發動機功率下降”。車輛加速無力，怠速狀態下感覺發動機劇烈抖動。

故障診斷：接車后發現儀表中發動機故障燈一直點亮，說明故障當前存在。通過ISID進行診斷檢測，讀取發動機控制系統故障內容如下：

◆140010 熄火，多個汽缸：已識別

◆140001 熄火，多個汽缸噴射裝置被關閉

◆140201 熄火，汽缸 2：噴射裝置被關閉

◆140210 熄火，汽缸 2：已識別

圖1 不平穩值

選擇故障內容執行檢測計劃，確定為第2缸噴油器故障。更換完第二缸噴油器后，刪除故障存儲，啟動車輛，在怠速狀態下發動機仍然劇烈的抖動。調用控制模塊功能，讀取發動機的運轉不平穩值，如圖1所示。發動機的運轉不平穩值還是顯示第2缸沒有工作。

再次進行診斷測試，讀取發動機故障存儲仍然顯示上述的故障碼內容。故障類型為當前存在，故障頻率2次。查看故障碼的詳細說明如表1、表2所示。

拆下火花塞檢查時，發現火花塞上面沾滿了沒有燃燒的汽油。正常情況下，如果控制模塊識別到某一個汽缸有失火的故障，處于安全設計，噴油器的噴射會被關閉。除非噴油器內部發生卡滯故障、DME的控制出現問題,汽缸壓力不正常及點火有問題。第2缸噴油器是剛更換的新噴油器，一般情況下不會有問題。噴油器的打開時間和打開行程通過發動機控制模塊DME控制，打開時間通過噴射信號 （噴油時間信號） 控制，打開行程通過噴油器控制中的能量控制。通過車載網絡電壓為發動機控制系統供電，在發動機控制系統中有一個 DC/DC 轉換器，通過此轉換器對噴油器控制的電壓進行升壓，噴油器

由發動機控制系統在接地側進行控制。接下來調出DME對噴油器的控制電路圖，如圖2所示。測量比較第1缸和第2缸的噴油控制波形，測量結果如圖3所示。

表1 140210 熄火，汽缸2：已識別

表2 140201熄火，汽缸2：噴射裝置被關閉

圖2 發動機控制系統電路

圖3 噴油控制波形

通道1（綠色）為第1缸噴油控制波形，通道2（紅色）為第2缸噴油控制波形。測量結果顯示第1缸有噴油控制波形，第2缸只是在剛啟動一剎那兒有很短暫的噴油控制波形，之后就一直沒有顯示噴油的控制波形。說明第2缸的確存在“140201 熄火，汽缸 2：噴射裝置被關閉” 。

測量4個汽缸的壓縮壓力如圖4所示，除了第3缸汽缸壓力稍微高點之外，其他幾個汽缸的壓力基本相同。測量第2缸點火控制波形，如圖5所示。再對比測量其他幾個汽缸的點火控制波形，測量結果和第2缸基本一致，說明第2缸點火控制沒有問題。刪除故障存儲，與第3缸對調點火線圈、火花塞。啟動車輛，觀察還是顯示第2缸不工作。

圖4 壓縮壓力測試

圖5 點火控制波形

維修診斷陷入了僵局，但是在進行故障的排查中卻發現了另外一個現象，斷開進氣VANOS電磁閥或者VVT的連接插頭，發動機運轉馬上有很大的好轉。觀察發動機運轉不平穩值，第2缸和其他3個缸幾乎一致。第2缸相關的故障存儲也可以刪除掉，并且沒有再次出現。

當斷開進氣VANOS電磁閥后，進氣的可變凸輪軸調整將失效，并且進氣的全可變氣門行程控制裝置VVT將進入應急狀態，發動機的進氣控制進入節氣門控制模式，進氣門升程調整為最大狀態，并且不再進行升程調整。斷開VVT連接插頭后，VVT則只能保持在斷開VVT插頭前的狀態，也不能進行進氣門升程的調整。兩種情況都涉及VVT系統，故障原因可能和VVT系統有關聯。

接下來拆卸氣門室蓋檢查VVT系統的機械機構，目測檢查第2缸VVT機械控制結構，沒有發現有異常的現象。轉動曲軸進行觀察，結果發現第2缸進氣門機構底座的一個螺絲周圍隨著凸輪軸的轉動有機油不斷冒出。用手轉動螺絲，結果發現這個螺絲是松動的，如圖6所示。這個螺絲周圍有機油冒出，說明這個位置存在機油泄漏現象。機油從這個位置泄漏后，直接會引起第2缸進氣門間隙補償器 HVA壓力不夠，造成第2缸的氣門開啟行程比正常的小。在全可變氣門行程控制狀態下，在滿負荷位置工況時，進氣門開啟達到最大值氣門行程可以達到9.9mm。在怠速工況時，進氣門行程只有0.18mm，所以VVT機械調整的滾子式氣門搖臂和相關中間推桿分為不同級，部件上沖壓有相關參數。每對的等級都相同，通過在生產廠對滾子式氣門搖臂和中間推桿進行分類，可確保即使在最小行程為0.18mm時汽缸也能均勻進氣。當第2缸由于機油泄漏造成進氣門間隙補償器HVA壓力不夠后，氣門開啟行程不足，直接導致第2缸進氣量和其他缸不一致，甚至在發動機進氣沖程中進氣不充分，汽缸壓力不足，引起第2缸工作不正常。

故障排除：拆卸檢查進氣凸輪軸軸瓦，進氣凸輪軸瓦沒有燒蝕、拉傷現象。緊固第2缸進氣門機構底座松動的螺絲，刪除故障存儲，啟動車輛后發動機運轉平穩，故障排除。

圖6 故障位置