宝马730Li轿车启动后发抖熄火故障诊断与排除

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随着汽车制造技术的发展，汽车的智能化程度也是越来越高。不仅燃油及点火系统实现了电脑控制，而且连发动机的进排气都受到电脑的控制，由ECU来提供信号给车辆，从而实现控制汽车的怠速、运行时的转速、喷油量等等。
一、故障现象
有1辆BMW F02 730Li轿车，搭载BMW N52发动机。该车本来是过来做机油保养的，昨晚机油保养之后，同事就车准备测量机油量，但是一时兴起就踩了一脚油门，大约踩到6000～7000r/min，然后汽车就开始严重发抖，接着熄火，再一次启动，汽车同样是严重发抖，接着熄火。然后就马上用ICOM连接车辆进行测试，经过电脑检测，发现有1个故障码：“130E01，曲轴一进气凸轮轴，参考：角度超出极限值”，经过进一步的检测之后，还是没有找到具体的原因，所以决定分别从机械故障和控制电路方面进行全面检修，根据该款车维修手册逐一排除故障。
二、BMW F02 730Li轿车发动机结构和工作原理
1.BMW F02 730Li轿车发动机的结构
该车搭载的是BMW全新一代的N52发动机，该发动机采用了世界首创的铝镁合金复合式曲轴箱、全新换气系统VALVETRONIC II（重量经过优化的双VANOS、全可变气门机构、集成在发动机电子系统内的控制装置、3级可变进气装置）。VALVETRONIC II由全可变气门行程控制装置和可变凸轮轴控制装置（双VANO引构成（如图1所示）。在此不仅控制进气侧的气门行程，同时也能调节排气侧的凸轮轴。

它与之前的发动机相比中间推杆上用于偏心轴的滑动轴承由1个滚柱轴承替代，从而减小了气门机构内的摩擦。中间推杆的导向更准确，仅需1个用于引导和支撑中间推杆的弹簧，气门机构的移动质量减少了13 %。改善了进气门的行程范围，最大行程增至9.9 mm，而更重要的是最小行程降至了0.18 mm。通过进一步改善进气管和排气动态性可提高整体效果。
2.N52发动机全可变气门行程控制系统的工作原理
如图2所示，全可变气门行程控制通过1个伺服电机、1个偏心轴、1个中间推杆、回位弹簧、进气凸轮轴和滚子式气门摇臂实现。
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3.BMW N52发动机VANOS单元工作原理
    1个VANOS电磁阀用于控制此VANOS调整装置。可根据转速和负荷信号计算出需要的进气凸轮轴和排气凸轮轴位置（与进气温度和发动机温度有关）。DME控制单元相应地控制VANOS调整装置（如图3所示）O进气凸轮轴容量恒定，因此可将进气凸轮轴保持在该位置上。为了进行调节，可调式凸轮轴控制装置需要1个有关凸轮轴当前位置的反馈信号。进气侧的1个凸轮轴传感器检测凸轮轴位置。在车辆启动时，进气凸轮轴在极限位置上（在“滞后”位置上）。VANOS调节凸轮轴角度时需要大量机油。但当VANOS保持凸轮轴角度后便不再需要机油。
</p>    三、故障的诊断与排除
      1．造成故障的原因
     （1）凸轮轴进气电磁阀损坏
    此阀损坏，会造成车辆存在这个故障码。
     （2）凸轮轴进气传感器损坏
    此传感器损坏，不能检测VANOS单元位置，也会造成有此故障码。
     （3） VANOS进气调整装置损坏
      因为BMW关于这款发动机有1个关于VANOS螺栓的召回，如果里面的螺栓有松动或者断裂，会有此故障码出现和着车后熄火。
   （4）发动机DME的节气门调节开度信息错误
    如果这样的话，发动机的进气和排气会出现错乱，导致发动机无法正常工作。
    2．分步排查故障
   （1）检查各传感器和执行器
    检查进气凸轮轴电磁阀，打开发动机舱盖，在发动机的前面找到进气凸轮轴电磁阀，用1个好的进气凸轮轴电磁阀与之互换，再着车，发现车辆还是会抖动，然后熄火，第1步排除了进气凸轮轴电磁阀造成的原因。
    检查进气凸轮轴传感器，在发动机气门室盖罩上找到进气凸轮轴传感器，把进气凸轮轴传感器拆下来，换上新件，再次着车，发现问题依然存在。这说明进气凸轮轴传感器没有问题。
    到此，主要有可能故障的执行器和传感器已排查完毕，并没有发现故障点。
   （2）检查VANOS单元是否损坏
    由于最近BMW有关于VANOS单元螺栓召回的活动，于是就联想到有可能是里面有螺栓断裂，造成出现这个故障码和发动机发抖、熄火这个现象，然后就在系统中找到关于VANOS单元召回的'PUMA，发现有对应这款发动机的召回，可以对应上这个故障码。于是就把发动机的气门室盖罩拆开，检查VANOS单元是否有螺栓断裂，经过仔细的检查之后，确认VANOS单元无螺栓松动或断裂。
    接着，用专用工具来检查气门正时，看看是否在刚刚着车的时候，由于油门突然踩得太猛，造成VANOS单元调齿，导致正时错乱。经过用专用工具校对之后，没有发现正时错乱。到此为止，关于机械故障的原因都已经检查过，没有发现异常。最后先把发动机装配完整。
   （3）删除发动机调校值、学习电子气门控制系统限位
      由于把机械故障的原因排除之后，最后的可能是程序出现了错乱，导致车辆出现了这个故障。把发动机装配好之后，连接ICOM，读取车辆数据，进行“删除发动机调校值、学习电子气门控制系统限位”的检测步骤。
    因为“学习电子气门控制系统限位”可以解决电子气门错乱的问题。在每次对可调式气门机构进行维修后，最小和最大冲程下调整机械装置的限位必须重新进行自适应。在自适应过程中将偏心轴向最小冲程方向缓慢旋转直至1个机械电阻。该机械限位被存储。最大冲程下操作相同。
    在进行了“删除发动机调校值、学习电子气门控制系统限位”的检测步骤之后，删除故障码。着车试车，看看是否解决了这个问题。一着车，发现发动机不再抖动，运转非常之平稳。然后慢慢加速，发动机运转没有一点抖动，没有噪音。
    到此，基本故障已经摸清。由于刚刚换完机油，发动机里面有部分零件还没有来得及润滑，就急踩油门达到很高的转速，从而造成DME控制进气的时间错乱，导致发动机发抖、熄火。
    3．进一步找出造成该故障的根本原因
    BMW VANOS可变正时技术其原理是通过电磁阀对于VANOS内部的油液控制进而调节气门正时。由于当时刚刚换完机油，机油还没有上到VANOS单元上就猛踩油门，导致VANOS单元没有机油压力来调节。然而，汽车的DME上就会存储着1个错误的气门调节信息（发动机误以为正确的）。所以就实现不了气门提前或延迟连续可变。进而出现了发动机启动发抖然后熄火的这种情况。
    经过删除发动机调校值和学习电子气门控制系统限位之后，就是说把电子气门控制系统复位了，最后把故障码删除，车辆就恢复正常了。<font color="#ff0000">

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</p>    四、分析造成故障的原因
    回顾该车故障，造成该车这样的故障是因为VANOS调节凸轮轴角度时需要大量机油，但当VANOS保持凸轮轴角度后便不再需要机油。因此机油需求量取决于调节过程的情况。对于机油泵来说，必须在转速相对较低时向VANOS单元输送较大量的机油，由于车辆刚换完机油就启动，机油泵还没来得及向VANOS单元输送机油就猛踩油门，导致汽车发生错乱。所以就出现了这样的情况。
    五、注意事项
    我们在维修的过程中，对于这些带有很多电子系统控制的发动机来说，无论是在换完机油还是做完发动机维护之后，都要注意启动发动机之后等到发动机怠速运转到一段时间之后再慢慢的踩油门踏板。在车主平时开车的时候，也要先启动发动机暖车1～2min之后再开车，在加速时尽量不要突然猛踩油门，或者转速达到6000～7000r/min。
    六、结束语
    通过以上一系列的检测诊断与排除，终于将这辆轿车发动机发抖和熄火故障排除了，从中得出结论，造成该故障是由于刚换完机油就急加速踩油门所导致的，通过维修这辆F02 BMW的7系轿车，使我较深入地了解该车发动机结构、工作原理和检修方法。其次，维修这辆车，使我明白维修资料的重要性。假如没有该车的参考资料是没有办法知道有关于发动机VANOS单元的工作原理，进而来维修车辆。再次通过维修这辆车，使我对这款发动机有了更深一层的理解。任何一个故障，都有引起它的原因，这种原因，通过DME转化成结果，故障便出来了。检修其它的故障时，也一定要注意这样的一种因果关系；理清了这些因果关系，即使以后遇上什么故障，我都可以有条有理地排除故障。

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