南京寧寶汽車服務有限公司 汪郢川
故障現象 一輛2017款寶馬X1車,搭載B38A15發動機,累計行駛里程約為4萬km。車主反映,發動機怠速抖動嚴重,接著發動機熄火。
故障診斷 接車后首先試車驗證故障現象。接通點火開關,起動發動機,發動機能夠起動著機,但發動機怠速抖動嚴重,同時組合儀表上的發動機故障燈異常點亮,中央顯示屏提示傳動系統發生故障。用寶馬專用故障檢測儀(ISTA)檢測,發現發動機控制單元(DME)中存儲有當前故障信息“1缸熄火,噴射閥關閉”;讀取各個氣缸的運轉平穩性數值和熄火計數器數據,確認氣缸1不工作,可能的故障原因有:點火系統故障;噴油系統故障;氣缸壓力不足。
首先將氣缸1的火花塞與氣缸3的火花塞對調,故障沒有轉移;將氣缸1的點火線圈與氣缸2的點火線圈對調,故障也沒有轉移,氣缸1仍然不工作,同時發現3個氣缸的火花塞電極都比較黑。用寶馬智能測量系統接口盒(IMIB)測量氣缸1的點火初級波形和噴油器的波形,發動機剛起動的時候是有的,運行一段時間后就沒有噴油波形了,分析認為,DME檢測到氣缸1不工作后主動切斷了該氣缸的噴油。嘗試對調氣缸1與氣缸2的噴油器,故障依舊。檢查點火系統和噴油系統的導線,正常。至此,排除發動機外圍電氣部件出現故障的可能。
測量氣缸壓力,發現氣缸1的氣缸壓力約為5 bar(1 bar=100 kPa),氣缸2和氣缸3的氣缸壓力約為7 bar,對比同款發動機,氣缸壓力在9 bar左右。查閱資料,發現對于B系列發動機,廠家下發過一個技術通告,內容是關于該款發動機氣缸蓋上的氣門搖臂容易脫出來導致氣缸進氣不足,進而引起發動機抖動的故障。于是拆下氣門室蓋罩,檢查氣門搖臂,正常;旋轉曲軸觀察氣門及凸輪軸組件,工作也正常。重新裝上氣門室蓋罩,起動發動機,故障依舊。
繼續檢查發現,在脫開氣缸蓋側面VA N O S(VANOS是寶馬發動機可變氣門正時技術,通過電磁閥控制油道來調整空腔內滑閥的位置,可以無級調整進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的配氣相位)電磁閥導線連接器后,發動機抖動現象消失,但是發動機工作的聲音很響,就像發動機運行時缺少機油的聲音,同時發現在發動機運行時旋下機油加注口蓋,沒有機油噴出來。
測量發動機機油壓力,怠速時為2 bar;脫開機油壓力調節閥導線連接器(此時機油泵進入應急模式,以最大功率運行),機油壓力為8 bar,正常,說明機油泵工作正常。但是在拆檢機油濾芯時發現機油濾芯上的濾紙有點脫落(圖1),懷疑機油濾芯是假貨。查看該車的維修記錄,發現該車沒有在4S店養護過。詢問車主得知,這是1輛二手車,車主并不了解該車之前的維修與養護情況。
順著機油的供油路徑往上檢查,再次拆開氣門室蓋罩,拔掉燃油泵的熔絲,接通點火開關,起動發動機,發現在氣門組件運行時凸輪軸軸瓦都沒有機油溢出,由此推斷機油油道堵塞了。

圖1 拆下的機油濾芯

圖2 B38發動機機油回路
查看B38發動機機油回路(圖2)得知,機油進入氣缸蓋(C)部位后主要分為2路:一路為VANOS調節單元(E、F)供油,另一路為進氣凸輪軸潤滑部位、偏心軸潤滑部位和液壓氣門間隙補償器(HVA元件)供油。
拆下VANOS電磁閥濾網(28),發現已堵塞(圖3),且堵塞物正是機油濾芯上面脫落的織物。檢查另一個機油回路,拆下液壓氣門間隙補償器(HVA元件),起動發動機,油道里面基本沒有機油出來;拆檢氣門組件,發現氣缸1的1個進氣門HVA元件捏起來比較軟(圖4)。

圖3 VANOS電磁閥濾網被異物堵塞

圖4 進氣門HVA元件捏起來比較軟
至此,該車的故障原因找到了:該車在其他修理廠養護,沒有使用原廠的機油濾清器,機油濾芯織物脫落,引起機油油道堵塞;氣缸蓋上的HVA元件因長期沒有機油的供給而泄壓,導致氣門升程變小,影響了氣缸的進氣量,以致發動機燃燒不好,怠速抖動,甚至熄火。
故障排除 拆解發動機,用高壓水槍沖洗機油油道,更換損壞的HVA元件和相關密封件后裝復試車,發動機怠速運轉平穩,且加速正常,故障排除。