论文部分内容阅读
故障现象:一辆2010年产宝马X5M,车型为E70,搭载S63型双涡轮增压发动机,行驶里程7万km。用户反映该车行驶中,在急加速或车速较高时,发动机故障灯点亮,中央信息显示屏显示发动机功率下降。
检查分析:维修人员检测发动机控制单元,故障码为2EA9——涡轮增压器冷却液泵控制电路故障; 2EAA——涡轮增压器冷却液泵关闭,310B-增压压力调节信号不可信,30FF——增压压力过低。4个故障码涉及2个不同部分,其中前2个故障码涉及涡轮增压器冷却系统,后面2个故障码涉及增压压力控制部分。
首先检查第一部分。S63型发动机与N63发动机一样,采用2套废气涡轮增压系统,涡轮增压器以紧凑方式布置在发动机V型区域的空间内。该发动机采用2套独立的冷却系统。发动机有一个通过曲轴皮带驱动的传统水泵,它承担着发动机散热的传统任务。另一个冷却系统为涡轮增压冷却系统,它
方面通过中冷器为压缩空气散热,另一万面也为涡轮增压器本身散热。发动机冷却系统和涡轮增压冷却系统使用2个完全独立的冷却液循环回路,从而避免相互干扰。
涡轮增压冷却系统中装有1个20 W的电机来驱动冷却液泵(图1),该电动冷却液泵与发动机同时开始运转。但关闭点火开关使发动机熄火后,电动冷却液泵仍要继续运转一段时间。这样,可排出涡轮增压器内的积热,从而防止轴颈处机油焦化。这是一项重要的部件保护功能。所以涡轮增压器的冷却泵对发动机及涡轮增压系统非常重要,一旦系统监控有故障,将会立目日关闭涡轮增压系统并报警。
通过故障诊断仪进行驱动测试,没有听到冷却液泵的工作声音。但在进行驱动测试中,冷却液泵电机的2端可以测到12.8V电压,说明冷却液泵的控制部分正常。此时断开涡轮增压冷却系统水管,冷却液喷出,说明冷却液泵工作正常,当初未能听到冷却液泵工作的声音是由于其工作声音较小。
接下来检查第二部分。查看涡轮增压器的气动控制管路,未见异常。检查从增压器到节气门的空气软管,看到其安装正确且密封良好。接着在发动机静止状态下进行进气压力传感器值匹配。匹配后读取的压力值为气缸列1,节气门前101kPa,节气门后100kPa,气缸列2 节气门前101kPa,节气门后100 kPa。这说明压力传感器的测量精度符台要求,排除了由于传感器故障而产生的错误报警。
起动发动机,使发动机怠速运转,通过故障诊断仪控制涡轮增压器的废气风门。观察废气风门的动作,可以看到废气风门可以完全打开并能够重新关闭,说明涡轮增压器的控制部分也工作正常。
由于涡轮增压器工作时,需要由排气气流来驱动。为保证排气气流的通道顺畅,有必要检查发动机的排气背压。所谓排气背压是指排气管的排气气流受阻后,在排气歧管内会形成的压力。如果该压力过高,则会造威涡轮增压器的增压效率下降,增压压力不足。
拆下气缸列2三元催化器前的氧传感器,通过内窥镜观察,发现三元催化器有堵塞的迹象(图2)。将三元催化器拆下,可以看到其内部堵塞非常严重(图3)
故障排除:更换三元催化器,故障排除。
回顾总结:由于发动机控制单元无法直接监控涡轮增压器的运转情况,所以只能通过监测相关部分的工作状态来间接地监控。发动机控制单元一方面通过进气压力传感器的信号判断涡轮增压器工作不良,另一方面根据扭矩不足的现象判断空气密度下降,即中冷器工作不良,这是出现涡轮增压冷却系统故障提示的原因所在。
检查分析:维修人员检测发动机控制单元,故障码为2EA9——涡轮增压器冷却液泵控制电路故障; 2EAA——涡轮增压器冷却液泵关闭,310B-增压压力调节信号不可信,30FF——增压压力过低。4个故障码涉及2个不同部分,其中前2个故障码涉及涡轮增压器冷却系统,后面2个故障码涉及增压压力控制部分。
首先检查第一部分。S63型发动机与N63发动机一样,采用2套废气涡轮增压系统,涡轮增压器以紧凑方式布置在发动机V型区域的空间内。该发动机采用2套独立的冷却系统。发动机有一个通过曲轴皮带驱动的传统水泵,它承担着发动机散热的传统任务。另一个冷却系统为涡轮增压冷却系统,它
方面通过中冷器为压缩空气散热,另一万面也为涡轮增压器本身散热。发动机冷却系统和涡轮增压冷却系统使用2个完全独立的冷却液循环回路,从而避免相互干扰。
涡轮增压冷却系统中装有1个20 W的电机来驱动冷却液泵(图1),该电动冷却液泵与发动机同时开始运转。但关闭点火开关使发动机熄火后,电动冷却液泵仍要继续运转一段时间。这样,可排出涡轮增压器内的积热,从而防止轴颈处机油焦化。这是一项重要的部件保护功能。所以涡轮增压器的冷却泵对发动机及涡轮增压系统非常重要,一旦系统监控有故障,将会立目日关闭涡轮增压系统并报警。
通过故障诊断仪进行驱动测试,没有听到冷却液泵的工作声音。但在进行驱动测试中,冷却液泵电机的2端可以测到12.8V电压,说明冷却液泵的控制部分正常。此时断开涡轮增压冷却系统水管,冷却液喷出,说明冷却液泵工作正常,当初未能听到冷却液泵工作的声音是由于其工作声音较小。
接下来检查第二部分。查看涡轮增压器的气动控制管路,未见异常。检查从增压器到节气门的空气软管,看到其安装正确且密封良好。接着在发动机静止状态下进行进气压力传感器值匹配。匹配后读取的压力值为气缸列1,节气门前101kPa,节气门后100kPa,气缸列2 节气门前101kPa,节气门后100 kPa。这说明压力传感器的测量精度符台要求,排除了由于传感器故障而产生的错误报警。
起动发动机,使发动机怠速运转,通过故障诊断仪控制涡轮增压器的废气风门。观察废气风门的动作,可以看到废气风门可以完全打开并能够重新关闭,说明涡轮增压器的控制部分也工作正常。
由于涡轮增压器工作时,需要由排气气流来驱动。为保证排气气流的通道顺畅,有必要检查发动机的排气背压。所谓排气背压是指排气管的排气气流受阻后,在排气歧管内会形成的压力。如果该压力过高,则会造威涡轮增压器的增压效率下降,增压压力不足。
拆下气缸列2三元催化器前的氧传感器,通过内窥镜观察,发现三元催化器有堵塞的迹象(图2)。将三元催化器拆下,可以看到其内部堵塞非常严重(图3)
故障排除:更换三元催化器,故障排除。
回顾总结:由于发动机控制单元无法直接监控涡轮增压器的运转情况,所以只能通过监测相关部分的工作状态来间接地监控。发动机控制单元一方面通过进气压力传感器的信号判断涡轮增压器工作不良,另一方面根据扭矩不足的现象判断空气密度下降,即中冷器工作不良,这是出现涡轮增压冷却系统故障提示的原因所在。