2020款寶馬525Li車帶電磁閥的NVLD壓力開關異響

上虞金昌寶順汽車銷售服務有限公司 胡立富

一輛2020款寶馬525Li車（開發系列號為G38），搭載B48發動機，累計行駛里程約為1.6萬km。車主反映，發動機怠速運轉時，車輛右后部偶爾會傳出“突突”的異響。經過維修人員仔細檢查，確認異響來源于右后輪內襯里的帶電磁閥的NVLD（真空自然泄漏檢測）壓力開關（以下簡稱“NVLD壓力開關”）。更換NVLD壓力開關后試車，上述異響依然存在，于是找到筆者尋求技術支持。

筆者接車后首先試車確認故障現象。起動發動機，保持發動機怠速運行一段時間，此時NVLD壓力開關就會間歇性地發出“突突”的異響。用手握住NVLD壓力開關，能明顯感覺到振動。另外，經過檢查發現，該異響在活性炭罐電磁閥工作（即進行燃油蒸氣吹氣）時尤為明顯，當活性炭罐電磁閥不工作時，異響幾乎消失。用寶馬專用故障檢測儀（ISTA）檢測，系統無相關故障代碼存儲。

查閱相關資料得知，該車配備了NVLD，NVLD是一種用于燃油蒸發系統的被動診斷系統。其物理原理基于理想氣體定律，即物質量保持不變且體積恒定時，壓力與溫度成正比。NVLD就是依據這個物理原理來識別燃油蒸發系統的泄漏。也就是說，溫度降低時燃油箱內會產生真空。因此NVLD需要發動機關閉較長時間，以便識別泄漏。根據環境條件，診斷時間通常在發動機關閉后6 h～12 h。

如圖1所示，與之前汽油車的燃油蒸發系統相比，裝備NVLD的燃油蒸發系統多了2個部件，即NVLD壓力開關和帶溫度傳感器的NVLD電子裝置（以下簡稱“NVLD電子裝置”）。NVLD壓力開關安裝在活性炭罐的通氣管上，內部集成電磁閥和壓力開關2個元件，其中電磁閥在燃油箱蒸氣吹洗時工作，壓力開關用于檢測燃油蒸發系統的密封性。NVLD電子裝置安裝在燃油箱右側的維修蓋板上，其內部集成的溫度傳感器用于檢測燃油箱內的溫度。

圖1 裝備NVLD的燃油蒸發系統

此外，當發動機運行并進行燃油箱蒸氣吹洗時，根據發動機控制單元（DME）的請求，NVLD電子裝置通過脈沖寬度調制（PWM）信號控制NVLD壓力開關中的電磁閥，進而完全打開圓盤閥，此時吹洗空氣在主導真空作用下從濾塵器流入活性炭過濾器，然后從那里流入進氣歧管，NVLD壓力開關的工作示意如圖2所示。鑒于該車異響在發動機怠速運行并進行燃油蒸氣吹氣時尤為明顯，結合上述燃油箱蒸氣吹洗時的氣流路徑，推測NVLD壓力開關中的圓盤閥未正常開啟進而產生“突突”異響。

圖2 燃油箱蒸氣吹洗時的NVLD壓力開關工作示意

查閱相關電路（圖3），將示波器IMIB R2的測試線連接在NVLD壓力開關導線連接器S142*1B端子3和端子1（圖4，備注：紅表筆連接端子3，黑表筆連接端子1）上，起動發動機，保持發動機怠速運轉，測得的信號波形如圖5所示。經過測試對比發現，當異響出現時，占空比明顯變小。找來一輛正常車，測得正常車的信號波形如圖6所示，在發動機剛起動時先以大約88%的占空比控制電磁閥打開圓盤閥，隨后每隔10 s會重復出現大約88%的占空比，其余時間均以41%的占空比控制電磁閥并使圓盤閥維持在打開位置。分析認為，很可能是故障車的NVLD壓力開關在41%的占空比控制階段偶爾會出現占空比變小，使得NVLD壓力開關中的電磁閥線圈缺少電磁能量，進而造成圓盤閥無法保持在打開位置，在復位彈簧的作用下關閉，此時若活性炭罐電磁閥工作進行燃油箱蒸氣吹洗，被進氣管真空吸入的新鮮空氣經過該閥門膜片處，與復位的圓盤閥就會形成一個迎面的撞擊，進而產生“突突”的異響。

圖3 裝備NVLD的燃油蒸發系統控制電路

圖4 連接示波器IMIB R2測試線至NVLD壓力開關上

圖5 測得故障車的NVLD壓力開關信號波形（截屏）

圖6 測得正常車的NVLD壓力開關信號波形（截屏）

鑒于在NVLD壓力開關處測量到的占空比波形不正常，推測可能的故障原因有：NVLD電子裝置故障；DME故障；相關的線路故障。脫開NVLD壓力開關導線連接器S142*1B和NVLD電子裝置導線連接器A248*1B，用萬用表電阻擋測量NVLD壓力開關與NVLD電子裝置之間線路的導通性，均導通良好。測量NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子4與端子2之間的電壓，為蓄電池電壓，正常。重新連接NVLD電子裝置導線連接器A248*1B，用示波器IMIB R2測量NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子3的信號波形，測得的信號波形如圖7所示。與正常車的信號波形進行對比，未發現任何異常。根據上述檢查，將該車的故障點鎖定在了NVLD電子裝置上。

圖7 測得的NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子3信號波形（截屏）

更換NVLD電子裝置（圖8），起動發動機，反復試車，上述異響不再出現，至此故障排除。

圖8 NVLD電子裝置