寶馬X1 xDrive 20i發動機抖動故障診斷與修復

張登裕

（杭州技師學院，浙江 杭州 311500）

1　故障現象

一輛2014年款寶馬X1 xDrive 20i，搭載N20發動機，行駛里程為27369km，行駛過程中排氣管“突突”噪音很大，熱車后稍微小點，同時伴有發動機抖動的故障現象。

2　分析故障

接車后進行試車，發現客戶描述故障確實存在。連接ISTA系統進行車輛測試，無相關故障碼。

3　故障診斷

①針對發動機抖動的故障現象，我們首先讀取各氣缸的平穩性數值，如圖1所示，發現2缸的平穩性數值較大，其他缸的數值正常。初步懷疑2缸工作不良，而并非完全不工作。某缸工作不良的原因有點火性能差、混合氣溶度不正常、氣缸壓縮壓力不正常等。

圖1　各氣缸的平穩性數值

②根據由簡到難的原則，我們分別調換2缸與3缸的點火線圈、火花塞和噴油器，故障并沒有因此而轉移，2缸的平穩性數值仍然偏大。說明4缸的點火線圈、火花塞和噴油器均完好。

③檢查2缸氣缸壓縮壓力，壓縮壓力正常。

圖2　2缸和3缸的噴油波形

④使用IMIB測量各缸噴油器的噴油波形，2缸和3缸的噴油波形如圖2所示。對比兩個缸的噴油波形，發現2缸的噴油脈寬明顯比3缸的要寬。導致2缸噴油脈寬較其他缸寬的原因可能有2缸進氣量較其他缸多、發動機模塊DME有故障等。

⑤使用IMIB測量各缸的點火波形，2缸和3缸的初級點火波形如圖3所示。對比兩個缸的初級點火波形，發現2缸的燃燒時長明顯比3缸短。混合氣的燃燒速度與混合氣溶度、燃燒溫度、氣缸壓縮壓力等因素有關。初步判斷由于混合氣過稀導致燃燒速度過慢，從而導致2缸燃燒時長較其他缸長。

圖3　2缸和3缸的初級點火波形

⑥至此，結合2缸的噴油脈寬和初級點火波形，我們可以判斷出由于2缸的進氣量過多導致2缸工作不良，從而導致發動機抖動。考慮到只有2缸工作不良，基本排除進氣系統漏氣、曲軸箱通風閥泄露等原因。寶馬N20發動機的進氣量調節由節氣門、可變配氣相位系統（VANOS）和電子氣門（Valvetronic）共同完成。因此，診斷的思路轉移到VANOS和Valvetronic。

⑦嘗試性斷開Valvetronic伺服馬達插頭，發現故障消失，懷疑Valvetronic系統出現故障。拆解發動機氣缸蓋罩，發現進氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損，如圖4所示。至此，故障點完全確認。由于2缸中間杠桿的偏移導致2缸的氣門升程增大，進而引起2缸的進氣量過大，混合氣過稀，最后導致發動機抖動。

圖4　進氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損

⑧更換進氣凸輪軸、中間杠桿、中間推桿和氣缸蓋。試車，發動機運轉平穩，故障排除。

4　總結

故障車輛出現發動機抖動的故障，并且無故障碼，通過讀取各缸的平穩性數值判斷出2缸工作不良。采用互換法排除點火線圈、火花塞和噴油器的故障，再通過測量噴油波形和初級點火波形，判斷出由于2缸進氣量過大導致發動機抖動。最后，經過分析將故障點鎖定在Valvetronic系統，并通過拆解氣缸蓋罩，找到故障點，即進氣凸輪軸、中間杠桿和中間推桿異常磨損。