检修描述:一辆2017款宝马X1,搭载B38A15发动机,累计行驶里程约为4万km。车主反映,发动机怠速抖动严重,接着发动机熄火。
故障检测:接车后首先试车验证故障现象。接通点火开关,起动发动机,发动机能够起动着机,但发动机怠速抖动严重,同时组合仪表上的发动机故障灯异常点亮,中央显示屏提示传动系统发生故障。用宝马专用故障检测仪(ISTA)检测,发现发动机控制单元(DME)中存储有当前故障信息“1缸熄火,喷射阀关闭”;读取各个气缸的运转平稳性数值和熄火计数器数据,确认气缸1不工作,可能的故障原因有:点火系统故障;喷油系统故障;气缸压力不足。
首先将气缸1的火花塞与气缸3的火花塞对调,故障没有转移;将气缸1的点火线圈与气缸2的点火线圈对调,故障也没有转移,气缸1仍然不工作,同时发现3个气缸的火花塞电极都比较黑。用宝马智能测量系统接口盒(IMIB)测量气缸1的点火初级波形和喷油器的波形,发动机刚起动的时候是有的,运行一段时间后就没有喷油波形了,分析认为,DME检测到气缸1不工作后主动切断了该气缸的喷油。尝试对调气缸1与气缸2的喷油器,故障依旧。检查点火系统和喷油系统的导线,正常。至此,排除发动机外围电气部件出现故障的可能。
测量气缸压力,发现气缸1的气缸压力约为5 bar(1 bar=100 kPa),气缸2和气缸3的气缸压力约为7 bar,对比同款发动机,气缸压力在9 bar左右。查阅资料,发现对于B系列发动机,厂家下发过一个技术通告,内容是关于该款发动机气缸盖上的气门摇臂容易脱出来导致气缸进气不足,进而引起发动机抖动的故障。于是拆下气门室盖罩,检查气门摇臂,正常;旋转曲轴观察气门及凸轮轴组件,工作也正常。重新装上气门室盖罩,起动发动机,故障依旧。
继续检查发现,在脱开气缸盖侧面VANO S(VANOS是宝马发动机可变气门正时技术,通过电磁阀控制油道来调整空腔内滑阀的位置,可以无级调整进气凸轮轴和排气凸轮轴的配气相位)电磁阀导线连接器后,发动机抖动现象消失,但是发动机工作的声音很响,就像发动机运行时缺少机油的声音,同时发现在发动机运行时旋下机油加注口盖,没有机油喷出来。
测量发动机机油压力,怠速时为2 bar;脱开机油压力调节阀导线连接器(此时机油泵进入应急模式,以最大功率运行),机油压力为8 bar,正常,说明机油泵工作正常。但是在拆检机油滤芯时发现机油滤芯上的滤纸有点脱落(图1),怀疑机油滤芯是假货。
查看该车的维修记录,发现该车没有在4S店养护过。询问车主得知,这是1辆二手车,车主并不了解该车之前的维修与养护情况。
顺着机油的供油路径往上检查,再次拆开气门室盖罩,拔掉燃油泵的熔丝,接通点火开关,起动发动机,发现在气门组件运行时凸轮轴轴瓦都没有机油溢出,由此推断机油油道堵塞了。
查看B38发动机机油回路(图2)得知,机油进入气缸盖(C)部位后主要分为2路:一路为VANOS调节单元(E、F)供油,另一路为进气凸轮轴润滑部位、偏心轴润滑部位和液压气门间隙补偿器(HVA元件)供油。
拆下VANOS电磁阀滤网(28),发现已堵塞(图3),且堵塞物正是机油滤芯上面脱落的织物。
检查另一个机油回路,拆下液压气门间隙补偿器(HVA元件),起动发动机,油道里面基本没有机油出来;拆检气门组件,发现气缸1的1个进气门HVA元件捏起来比较软(图4)。
至此,该车的故障原因找到了:该车在其他修理厂养护,没有使用原厂的机油滤清器,机油滤芯织物脱落,引起机油油道堵塞;气缸盖上的HVA元件因长期没有机油的供给而泄压,导致气门升程变小,影响了气缸的进气量,以致发动机燃烧不好,怠速抖动,甚至熄火。
故障排除:拆解发动机,用高压水枪冲洗机油油道,更换损坏的HVA元件和相关密封件后装复试车,发动机怠速运转平稳,且加速正常,故障排除。