【Pico汽车诊断案例】2015年BMW 730Li引擎抖动故障诊断与排除
【Pico汽车诊断案例】2015年BMW 730Li引擎抖动故障诊断与排除
2015年BMW 730Li(车款代号G12)搭载B48引擎,行驶里程约12万公里。该车进厂进行保养时,技师使用核桃砂清洁进气门背部的积碳。试车时,中央资讯显示器(CID)提示传动系统故障,引擎故障灯开始闪烁,且引擎出现明显抖动现象。
2015年BMW 730Li
使用故障诊断仪(ISTA)检测,发现引擎控制单元(DME)中存有「1缸:喷射装置已关闭」的故障信息。读取引擎的运转平稳值,发现第一气缸的数值明显异常,失火计数器也识别到第一气缸有失火现象。技师先后更换了第一气缸的火花塞、点火线圈及喷油器,但故障依旧存在。
2015年BMW 730Li 中央显示屏幕
故障诊断
首先,使用传统气缸压力表测量各气缸的压力。结果显示,第一气缸的压力约为8 bar(正常值应在11 bar以上),明显偏低,推断气缸密封不良。为了验证,向第一气缸内加入少量机油润滑活塞环,再次测量压力,仍未见改善。
进一步与技师沟通后得知,客户服务代表在验车时也曾反映引擎有抖动,但因当时没有故障提示,未予以重视。考虑到故障是在保养后出现,若未经客户同意就拆解引擎,可能引发纠纷。为了在不拆解引擎的情况下快速找到问题,决定对第一气缸进行免拆式的机械故障诊断。
使用Pico示波器搭配压力传感器(型号WPS500X),依次测量引擎启动时第一和第二气缸的压力波形(见图1、图2)。比较后发现,第一气缸的最高压力约为8 bar,明显低于第二气缸的12 bar。此外,第一气缸在做功行程中产生的真空度约为627 mbar,远高于第二气缸的178 mbar,且压力下降曲线比压缩行程的压力上升曲线更陡峭,正常情况下应该对称。这表明第一气缸在压缩行程中有气体泄漏,导致做功行程中压力迅速下降。
图1:引擎启动时第一气缸的压力波形
图2:引擎启动时第二气缸的压力波形
为了确认泄漏位置,使用气缸泄漏测试仪检查第一气缸,结果与正常气缸无明显差异。接着,使用Pico示波器测量引擎怠速时第一气缸的初级点火和曲轴箱脉动波形(见图3)。发现每次第一气缸点火后的做功行程,曲轴箱压力都会异常升高,推断大量气体从第一气缸窜入曲轴箱,可能是气缸壁受损或活塞、活塞环故障。
图3:引擎怠速时第一气缸的初级点火和曲轴箱脉动波形
使用内视镜检查第一气缸内部,未见气缸壁拉伤,活塞顶部也无裂痕。经客户同意后,拆解引擎检查。首先,检查气门室盖下的部件,摇臂正常,液力气门间隙补偿元件(HVA)无泄压现象,气门弹簧完好。继续拆解,检查气门无烧蚀现象。拆下第一气缸的活塞,发现活塞侧面有裂痕,轻敲后活塞环槽裂开(见图4)。至此,确认故障原因为活塞环槽裂开导致的气缸密封不良。
图4:第一气缸的活塞环槽裂开
故障排除
更换损坏的活塞及活塞环后,进行试车。引擎怠速运转平稳,引擎故障灯熄灭,故障彻底排除。