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第三章 几种新型发动机故障案例维修

3.1新型发动机维修

3.1.1电控发动机维修注意事项

1）在接通点火开关的情况下，不可随意断开任何一个带有电磁线圈装置的电路，例如喷油器、怠速控制阀、点火装置、空调离合器，以及连接这些部件的蓄电池连接线等。因为任何线圈在断电的瞬间，由于自感作用，都将在线路上产生瞬时的高压电（有事可能超过7000V ），使电控单元及传感器严重受损。

2) 不可用快速充电起动机进行辅助启动，以防止快速充电起动机的脉冲高电压损坏电子元件。在没有连接和拧紧蓄电池连接线接头时，绝不要启动发动机；不可在发动机运转时拆下蓄电池连接线。

3）当转动发动机检查气缸压缩压力时，要拔掉汽油喷射控制系统的电源续电器或熔断器，以防止喷入的燃油影响检测结果。拆开任何油路部分时，首先应降低燃油系统的压力。

4）对电控单元及与其连接的传感器、执行器进行检修时，操作人员须预先消除身上的静电，因为有时人体的静电可能产生上千伏的高压，造成电控单元和其他部件中集成电路和电子器件严重损坏。操作人员可预先使自己接地（接触车身），或接触自来水管等有良好接地效果的物件，以消除身上所带的静电。此外，不要轻易拆下电控单元盒盖。天线的连接线应远离电控单元连线，其距离应不小于20cm 。

5）检测电控系统的元件时，应使用高阻抗的数字式仪表，不能使用指针式仪表；禁止使用通常汽车维修中所用的试灯进行测试，最好选择一只电子式安全测试灯测试。

6）电控发动机发生故障时，首先应对发动机本身进行检查，分析原因，然后再考虑电控系统的问题。因为电控发动机的大量故障与常规发动机相同，电控系统中多数故障源于配线的断路、短路连接插头松动等明显的问题。所以首先应从这些简易的地方着手排除，然后在按照故障检测、诊断的规定方法和流程诊断排除故障。

7）在车身上使用电弧焊时，应断开电控单元电源。

8）在拆卸电控汽油喷射系统各电线插头时，首先应关掉点火开关，然后拆下蓄电池的负极接地线，断开蓄电池。如果只检查电控系统，则应关掉点火开关即可，不必断开蓄电池，否侧存储于电控单元内的所有故障码有可能会全部消失，给发动机的故障排除带来困难。因此，如有必要，应在断开蓄电池之前读取该故障码。

9）对装有安全气囊的汽车，应在断开蓄电池20s 或更长时间之后，才可对安全气囊进行维修，否侧安全气囊可能会充气膨胀。如不按正确顺序操作，安全气囊也有可能意外张开，

造成事故。因此，没有正确、全面的维修资料时，不可能维修安全气囊。

10）如果断开蓄电池后，发电机的工作状况不如蓄电池断开以前好，这时不可轻易更换零部件。这可能是因为蓄电池断开后，电控单元中的学习修正记忆被消除了。可先启动发动机运转一段时间，此时电控单元便会自动控制建立学习修正记忆，使发动机的不良工作状况自动消失。

3.1.2 电控发动机故障诊断要领

1. 先简后繁、先易后难

由于汽车电控装置经常在高温、振动、灰尘、潮湿等环境下工作，因此一些驾驶性能故障可能就是由于其恶劣的工作环境造成的，比如线束折断、插接器松动或腐蚀、真空管龟裂或脱落等，因此，能以简单方法检查的可能故障部位应优先予以检查。比如直观检查，用眼看，观察线路或插接器是否有断裂、松脱，进气管路有无破损等；耳听，借助螺钉旋具、听诊器等听发动机有无异响，怠速和急加速是否粗暴，有无漏气声，喷油器有无规律的“咯哒”声等；手摸，摸一摸相关电器总成、续电器、可疑的线路插接器连接是否有松动，电子部件表面的温度有无不正常的高温以判断该处是否接触不良，喷油器，电磁阀是否有规律地振动来判断其工作正常与否等。通过采用简便的直观检查方法，可将一些较为明显的故障迅速地查找出来。直观检查未找出故障，需借助于仪器仪表或其他专用工具来进项检查时，也应对较容易检查的内容先予检查。能就车检查的项目应优先进行检查。

2. 先思后行、先熟后生

在对汽车电控故障诊断维修时，应针对故障现象首先进行故障分析，明确影响故障的可能原因，确定优先检查的方向和部位，避免对与故障无关的部位做无谓的检查，也可防止有关的应检项目漏检而多走弯路，即为“先思后行”。“先熟后生”说的是由于车辆设计制造以及使用环境等方面的因素，一些车型的某些故障，常常一名某个部件或总成故障比较常见，这时便可根据平时积累下来的经验，对这些部件或总成优先给予检查；另外，在汽车电控系统中，有些故障形成的原因很复杂，牵涉的应检项目和部位也很麻烦，因此，先挑一些自己熟悉的部件、部位或系统优先给予检查，往往也能达到事半功倍的效果。

3. 先上后下、先外后里

当前汽车电子装置越来越多，使发动机舱排的满满的，由于空间有限，布局紧凑，层层相叠，有时为了检查一个部件就要拆除周围一大堆零件，这样做既费工又费时，因此，掌握好先上后下、先外后里的原则也是十分有益的。能随手检查的项目先做；能在发动机舱做的检查不去地盘做，能在外部做的项目不去里面做。

4. 先备后用、代码（故障码）优先

电子控制系统的一些部件性能好坏，电气线路正常与否，常以其电压或电阻等参数来判断。如果没有这些数据资料，系统的故障检测判断将会很困难，往往只能采用新件替换的方法，这些方法有时会造成维修费用猛增且费工费时。“先备后用”是指在检修该型车辆时，应准备好维修车型的有关检修数据资料。除了从维修手册、专业书刊上收集整理这些检修数据材料外，另一个有效的途径是对武故障车辆电控系统的有关参数进行检测并记录下来，作为日后检修同类型车辆的检测比较参数。如果平时注意做好这项工作，会给系统的故障检查带来方便。当电子控制系统出现某种故障时，故障自诊断系统就会立刻监测到故障并通过警告灯向驾驶人报警，与此同时故障自诊断系统将以故障码的方式储存该故障的信息。但是对于有些故障，故障自诊断系统只储存该故障码，并不报警。因此，在对发动机进行系统检查前，应先读取故障码，并检查和排除故障码所指的故障部位。待故障码所指的故障消除后，如果发动机故障现象还未消除，或者开始就未存储故障码，则再对发动机可能的故障部位进行检查。

3.1.3 电控发动机故障诊断步骤

连接诊断仪，查询故障码，永久性和偶发性故障码都要记录，然后清除故障码。启动发动机，是冷却液温度达到80℃以上，发动机转速升至高速运转几秒钟，达到故障再现得条件后，再查询并记录故障码。

3. 分析故障码

通过维修手册查阅故障码的产生原因、影响及排除方法，偶发性故障码不能忽视，然后再进行判断。如果未存储故障码，就要考虑控制单元不做监视的元件是否有故障，应采用其他检查方法判断其是否存在故障。

4. 阅读数据块

数据块可以提供发动机运转状态的实时数据，是否能正确分析数据块代表着诊断水平的高低。冷却液温度等会首先达到数据块的条件，对于数据中超出规定值的数据，应参照维修手册分析其原因。

5. 测量

根据故障现象、故障码内容、数据块数值确定测量项目，可以使用万用表、二极管测试灯、尾气分析仪、燃油压力表、真空表、气缸压力表、示波表、模拟信号发生器等仪器进行测量，选择仪器的原则是能迅速的检查出故障原因。必须读懂各检测仪器的说明书并正确使用。

6. 故障排除

根据前几步的检测结果，得出故障诊断结论，可采用更换元件、调整或剥开线束查找故

障点、清洁接地点、清洗节气门和进气道等方法进行故障排除。

7. 诊断仪检测、试车检验

使用诊断仪检测，检查是否有故障码记忆，对于加速闯车、行驶熄火等故障必须进行路试。阅读数据块的数值是否恢复正常，待验证故障完全排除后可竣工交车。

1. 问诊、外观检查

打开发动机舱盖，目视检查机件有无缺失，管路有无脱落，电线插接器有无松脱，是否存在漏油、漏水、漏电、漏气现象，发动机怠速运转是否平稳。观察排气管口是否排气平稳，是否有烟色不正常现象。

2. 读码——清码——运行——再读码

连接诊断仪，查询故障码，永久性和偶发性故障码都要记录，然后清除故障码。启动发动机，是冷却液温度达到80℃以上，发动机转速升至高速运转几秒钟，达到故障再现得条件后，再查询并记录故障码。

3. 分析故障码

通过维修手册查阅故障码的产生原因、影响及排除方法，偶发性故障码不能忽视，然后再进行判断。如果未存储故障码，就要考虑控制单元不做监视的元件是否有故障，应采用其他检查方法判断其是否存在故障。

4. 阅读数据块

数据块可以提供发动机运转状态的实时数据，是否能正确分析数据块代表着诊断水平的高低。冷却液温度等会首先达到数据块的条件，对于数据中超出规定值的数据，应参照维修手册分析其原因。

5. 测量

根据故障现象、故障码内容、数据块数值确定测量项目，可以使用万用表、二极管测试灯、尾气分析仪、燃油压力表、真空表、气缸压力表、示波表、模拟信号发生器等仪器进行测量，选择仪器的原则是能迅速的检查出故障原因。必须读懂各检测仪器的说明书并正确使用。

6. 故障排除

根据前几步的检测结果，得出故障诊断结论，可采用更换元件、调整或剥开线束查找故障点、清洁接地点、清洗节气门和进气道等方法进行故障排除。

7. 诊断仪检测、试车检验

使用诊断仪检测，检查是否有故障码记忆，对于加速闯车、行驶熄火等故障必须进行路试。阅读数据块的数值是否恢复正常，待验证故障完全排除后可竣工交车。

3.2 直喷发动机疑难故障案例分析

3.2.1 宝马直喷发动机故障案例分析

（1） 车型：宝马760Li ，底盘型号为E65，发动机型号为N73.

（2） 故障现象：据驾驶员反映，该车近一段时间怠速运转状况越来越不稳定，坐在驾驶室内，可明显地感觉到车身在有规律地振动。在驾驶过程中，能感觉到加速变得较为迟缓。

（3） 故障诊断与排除：连接GT1检测仪进行自诊断，选择7系E65底盘车型，点击“快速测试”键，对全车电控系统进行扫描，完成后查看“动力”诊断项目中的电控系统，其中DME 和DME2电控系统中储存有故障信息。继续点击“控制单元键”，查询这两个电控系统的故障信息，具体内容如下：

①在DME 电控系统中，储存有4个故障码：

2738汽缸列1的三元催化转换器转换效率，故障当前不存在。

2746 汽缸3点火缺失识别故障，故障当前存在。

2737 EWS3.3电子禁止启动防盗保护功能，故障当前不存在。

2757 汽缸2点火电路故障，当前不存在。

②在DME2电控系统中，储存有两个故障码：

2748 汽缸列2点火缺失识别累计错误，故障当前不存在。

2747 汽缸9点火缺失识别故障，当前不存在。

通过上面的故障码可以看出，怠速抖动是由于点火缺失造成的，也就是我们常说的存在缺缸问题。N73型发动机的两列汽缸的点火，分别由各自的DME 控制模块进行控制，因此接下来要逐一进入DME 和DME2电控系统，查看实际的汽缸运行平稳性数值。经过实际查询，怠速工况的汽缸运行平稳值见表2-7-10.

表2-7-10

从表2-7-10中可以清楚地看到，3缸已基本不工作。根据以往的维修经验，这种故障通常是由于点火线圈损坏或喷油器阻塞造成的，检修的方法是通过兑

换相应的原件判断出具的故障部件。N73型发动机是

目前宝马最先进的发动机，其结构紧凑，部件复杂，即使对像点火线圈这样简单的工作，也需要将进气支管总成拆下来，因此作业量非常大。将3缸和12缸的点火线圈兑换之后，重新查看其刚运行平稳性数值，结果还是显示3缸存在点火缺失问题。

接下来对喷油器进行对换实验，N73型发动机采用的是直接喷射系统，也就是说喷油器直接安装在汽缸盖的燃烧室中，与柴油发动机有些类似。在作业工程中，我们遇见了一些实际困难：燃油管路错综复杂，而且基本全部采用金属管进行连接，需要逐一松开并拆卸后，才能触及到喷油器。再有就是喷油器在汽缸盖内，压的非常紧，很难取出，结果只取出了2缸喷油器，而存在缺火问题的3缸喷油器却无法取出来。

那么怎样才能继续进行对换实验呢？为此笔者想出了一个代替方法，就是将一部通用型喷油器检测仪的电插头逐一插在各缸的喷油器上，然后调节脉冲电流频率，结果发现只有3缸喷油器没有发出振动声，这充分证明了该喷油器已经损坏。由于喷油器属于精密元件，几乎无法修复，因此只能做更换处理。一个月后，从德国定购得喷油器到货，更换3缸喷油器后试车，故障症状完全消失，修理工作圆满结束。

（4）故障总结：维修实践证明，喷油器（高压喷射阀）损坏是N73型发动机最为常见的一种故障。除了喷油漆工作环境恶劣之外，车辆缺乏保养也是喷油器损坏的重要原因，因此应定期对车辆进行保养。

3.2.2 大众直喷发动机无法启动

一、故障现象

启动发动机后，挂倒档，听到前部发动机室盖内“砰”的一声响，然后发动机无法起动。

二、故障诊断过程：

1）首先用5051专用检测仪检测发动机，无故障码；更换了燃油泵后，发动机仍然无法启动。

2）检查正时。取来一台同型号商品车，将两台车曲轴链轮上的标记对正盖板上的标记，发现故障车进、排气链轮的正时正常（图7-43所示为故障车正时；图7-44所示为商品车正时），正时链轮没有跳齿。

图7-44正常车进、排气凸轮轴链轮正时 图7-43故障车进、排气凸轮轴链轮正时

3）检查第一缸进、排气凸轮。在比较故障车和正时车的正时时，发现故障车与正时车的第一缸进气凸轮的位置相同，但第一缸排气凸轮的相对位置滞后80°。图7-45所示为故障车第一缸排气凸轮的相对位置；图7-46所示为正常车第一缸排气凸轮的相对位置。

图7-45 故障车第一缸排气凸轮的位置 图7-46 同类型商品车第一缸排气凸轮位置

4）即在第一缸上止点时，同类型商品车的第一缸进、排气凸轮（俗称“桃子”）能够形成一个标准的“八”字，而故障车则不能。（如图7-47所示，故障车第一缸进排气凸轮不能形成“八” 字；如图7-48所示，正常车能形成标准的：八：字）

图7-47 故障车第一缸进排气 图7-48同类型商品车第一缸

5）由于排气链轮正时正确，而排气第一缸凸轮相对位置不正常，所以，排气凸轮轴出故障的可能性比较大。拆开气门室盖后，发现排气凸轮轴末端（飞轮侧）有金属附着物，而且该处的气门室盖和缸盖都有拉伤（图7-49所示为拉伤位置；图7-50所示为排气凸轮轴上

的附着物和汽缸盖拉伤；图7-51所示为气门室盖上的拉伤）。

图7-49 拉伤位置 图7-50排气凸轮轴上的附着物与气缸盖拉伤

三、故障原因分析

如图7-52所示，发动机起动时，排气凸轮轴末端卡滞，受力很大，导致凸轮轴不能正常旋转，而排气凸轮链轮则受正时链条的带动正常运转，故排气凸轮轴和排气凸轮链轮产生大约80°的相对转动。当发动机开始转动后，链轮上的力加大，凸轮轴和链轮又开始一起转动，而此时凸轮轴的正时相位已经滞后大约80°，导致顶气门，发动机熄火，并且再无法起动。

图7-51 气门室盖上的拉伤

四、案例建议 图7-52 排气凸轮轴卡滞

注意迈腾1．8T 对正时时，与其他发动机对正时的差异；正时链轮的正时正确，并不一定就表示凸轮轴和曲轴的正时正确，在维修过程中，一定要注意机械失效导致的正时错乱。

3.2.3 然后压力调节阀N276机械故障

一、故障现象

车主反映车在行驶过程中，发动机突然加速无力，发动机故障灯报警。

二、故障诊断过程

1）试车发现，发动机故障灯报警，且最高转速只能达到3000r/min。

2）连接VAS5051检测仪对发动机控制单元进行检测，现实故障码如下：

08851-Fuel Pressure Regulator Valve N276 Mechanical Malfunction。

燃油压力调节阀故障

3）综合分析上述故障现象及故障码，用VAS5051读取发动机运转时的工作油压（01-08-140-3区，显示组第三区的数值为0.7MPa ，结果不正常，怠速时正常值应为：4MPa 左右），显然此车的高压供油系统工作不正常，高压系统无高压的原因主要有以下几种可能：

①低压燃油系统压力过低，造成进入高压燃油泵的油量不足，导致高压系统油压过低。 ②燃油压力调节阀N276故障，导致无法建立正常的高压（怠速时4MPa 左右）。

③高压燃油泵内机械故障，造成高压燃油泵内的堵塞，无法建立高压。

结合该车故障码及故障现象，初步判断该车故障点为燃油压力调节阀N276故障导致高压燃油压力过低，出现加速无力的故障。但是为了区分是N276调压阀电路故障还是机械故障，维修人员使用VAS5951对N276做如下元件功能测试，具体如下：

用VAS5051进入发动机控制单元01，选择功能03执行元件测试，选择燃油压力调节器N276电磁阀，这时可听见N276电磁阀“嗒嗒”的声音，同时用手触摸N276电磁阀有振动现象，经检查燃油压力调节器N276电磁阀工作正常。至此，把故障点锁定在燃油调节阀的高压燃油泵上，更换高压燃油泵后，故障排除。

注意：在检查燃油压力调节阀N276电磁阀是否工作时，禁止给N276电磁阀继续通正电。 否则N276电磁阀立刻会烧坏，只能利用VAS5051等诊断仪器的执行元件自诊断功能对N276电磁阀进行检查。

4）更换燃油压力调节阀（与高压泵集成在一起）N276后试车一切正常，读取高压供油系统燃油压力为4MPa （40bar ）左右。

三、故障排除方案

更换发动机燃油系统高压燃油泵（与燃油压力调整阀N276集成一起），故障排除。燃油压力调节阀N276及高压燃油泵的工作原理介绍：

1）进油阶段如图7-58所示，当泵油塞向下运动时，活塞上腔的容积不断增加，产生真空吸力，此时出油阀在弹簧力的作用下处于关闭状态，进油阀在针阀弹簧力作用下被打开，燃油以最高600kPa 的压力经进油阀进去泵腔。另外，泵活塞向下运动产生真空吸力，也会吸入燃油。

2）燃油过程如图7-59所示，控制单元计算出供油始点并给燃油压力控制阀N276发送指令使其吸合针阀，将克服针阀弹簧的作用力向左运动；同时，进油阀在弹簧作用力下被关闭，泵活塞继续向上运动，泵腔内建立起油压。当泵腔内的油压高于油轨内的油压时，出油阀被开启，燃油被泵入油轨内。

图7-58 进油阶段 图7-59 供油阶段

四，案例点评及建议

1）发动机出现燃油高压系统故障的典型现象：发动机故障灯报警；高压系统的燃油压力为0．7MPa ；发动机最高转速只能达到3000r/min；发动机控制单元内存储N276或N276机械故障的故障码。

2）因汽油品质导致的燃油压力调节阀损坏，更换燃油压力调节阀的同时，须更换汽油滤清器，并清洗油路。

3.3可变配器发动机疑难故障案例分析

3.3.1宝马728iL 案例（1）

（1）车型：宝马728iL ，底盘型号为E38，发动机型号为M54。

（2）故障现象：该车因发动机抖动故障在某修理厂进行了检修，更换了点火线圈，并将缸盖拆了下来，研磨了气门，抖动现象有了明显好转，但是却出现了尾气呛人、排放超标的故障。

（3）故障诊断与排除：连接GT1检测仪进行自诊断，选择7系E38底盘车型，在电控系统自诊断主菜单中，双击“DME 发动机点子伺控系统”项目，对该系统进行单独扫描，完成之后点击“控制模块功能”键，选择DME 电控项目，查询故障信息，显示：

202 汽缸列1空燃比控制调节超出极限，混合气过稀，故障当前存在。

203 汽缸列2空燃比控制调节超出极限，混合气过浓，故障当前存在。

104 排气凸轮轴可调VANOS 终端位置错误，调校值超出允许误差，故障当前存在。 执行故障码清除功能，重新起动发动机，再查询故障信息，以上3个故障码都被清除掉。观察发动机运行状况，怠速平稳，尾气也不呛人。但是只过了5min ，怠速又开始抖动起来，尾气逐渐变得呛人。大约又过了4min ，怠速恢复平稳，尾气却依然呛人，如此反复。为此在“诊断应答”功能中，查看汽缸运行平稳性数值，确认怠速间歇性抖动是5缸工作不良造成的，即5缸数值一旦超过3.00（无单位），发动机便开始明显抖动。而尾气呛人主要是因

为喷油量过多造成的，在发动机起动之后，若喷油脉冲时间能够保持在3.0ms 之内，则尾气是正常的：若喷油脉冲时间超过4.0ms ，则尾气便呛人了。

再次查询故障信息，3个故障码重新出现。与前期的维修人员进行交流，得知在拆卸汽缸盖之前，尾气呛人的故障现象是没有的，再结合故障码104的内容，笔者认为可能是配气相位不正确造成的。为此在故障信息清单界面中，选定故障码104，点击右方向键，对排气凸轮轴的VANOS 机构进行测试结果GT1检测仪显示：VANOS 控制单元机械性损坏。这说明VANOS 机构的装配位置不正确。将气门室罩盖打开，拆下缸盖前方的VANOS 机构总成，核对正时，结果发现排气凸轮轴延迟了一个齿牙的角度。重新进行装置，完成之后试车，故障完全排除。

（4）故障总结：配气机构是发动机机械装配的难点，在安装时要注意检查次序，首先检查链条正时是否正确，然后在检查VANOS 机构是否正确。安装完毕后核对的方法是：将曲轴摇到1缸上止点位置，然后查看进、排气凸轮链轮上箭头标记是否与缸盖上沿面平齐。

3.3.2宝马728iL 案例（2）

（1）车型：宝马728iL ，底盘型号为E38，发动机型号为M54。

（2）故障现象：车主反映在行驶过程中，车辆不定期地出现自动熄火及加速不良为题，特别是当油箱内的燃油用到一半之后，出现的频率比较多。为此更换了燃油泵，但故障没有得到彻底解决。

（3）故障诊断与排除：根据车主的叙述，笔者认为新燃油泵的质量可能有问题。进行路试，没有感觉到明显的故障症状。观察仪表板，燃油储量是满的。两天后故障再次出现，首先检查燃油压力，怠速和加速工况的油压均未450kPa ，与标准值相比略显偏高。继续路试，在起步加速过程中，明显感觉到响应迟钝，而当车速提升起来之后，故障症状便消失了。反复进行试验，发现也不是每次起步过程中都会出现这种故障，一般都是在车辆原地怠速运转10min 之后才容易出现。另外，在试车过程中是连接着油压表的，燃油压力从未出现过跌落或波动迹象，由此可排除燃油泵的故障因素。

连接GT1检测仪进行故障诊断，选择7系E38底盘，对全车电控系统进行快速扫描，完成之后进入故障信息清单界面。此时可看到“DME 发动机电子伺控系统MS42”控制模块中储存有故障信息。查询故障储存器，显示：

018 12 排气凸轮轴转速传感器信号，当前不存在。

065 41 进气凸轮轴转速传感器信号，当前不存在。

209 D1 EWS识别保护，当前不存在。

对以上故障码内容进行分析。首先可以肯定加速不良与209号故障码无关，如果EWS

系统出现故障，故障症状应时启动机无法运转，而且从GT1检测仪显示的数据来看，该故障码只出现过一次，属于偶发性故障，目前已不存在。而018号和065号故障码目前也不存在，但根据以往的维修经验，极有可能跟加速不良有关。根据数据显示，018故障码在发动机转速为1024r/min，水温为84℃，运转3h 的期间内，出现过69次。065号故障码在发动机转速为1536r/min时出现过一次，这与故障发生时的车辆运行状况吻合。更换这两个传感器（进气凸轮轴转速传感和排气凸轮轴转速传感器），并对燃油压力调节器和怠速电动机进行清洗，恢复后测量油压，恢复至400kPa 的标准值。进行路试，加速不良现象完全消失，故障彻底排除。

（4）故障总结：M54发动机配置有两个凸轮轴转速传感器，用于全序喷射功能，每个气缸在其最佳点火时刻进行燃油喷射。进、排气凸轮轴传感器都属于易损元件，当传感器信号中断时，所表示出来的故障特征便是起步阶段加速不良。另外，该发动机还配置有可变凸轮轴正时控制系统（VANOS ），用于增加发动机在低中转速区域的扭矩输出，利用两个油压电磁阀对凸轮轴角度进行实时调整。凸轮轴转速传感器作为该功能的信号反馈测量元件，其一旦损坏，VANOS 随即失效。

由此可知，若凸轮轴转速传感器信号不良，则会造成发动机低转速区的加速性能故障，而且还会造成启动困难。故障多为间歇性出现，因此检修人员要有足够的耐心，不要草率地更换。

3.3.3宝马728iL 案例（3）

（1）车型：宝马730Li ，底盘型号为E65，发动机型号为M54。

（2）故障现象：据驾驶员介绍，在行驶的过程中仪表板和车载显示器突然出现了行车安全的警告信息，随后又出现了自动变速器锁挡的故障，而且倒挡功能完全丧失，驾驶员按照警告信息的提示内容，关闭了发动机。2min 后重新起动车辆，自动变速器性能又恢复正常。故障如此反复出现几次，只好将车开到修理厂进行检修。

（3）故障诊断与排除：首先进行试车，将点火钥匙插入CAS 座孔中，踩住制动踏板，按住启动按钮，发动机顺利运转起来，而且仪表板和车载显示器都没有出现故障警告信息。连接GT1检测仪进行自诊断，选择7系E65底盘车型，点击“快速测试”键，对全车电控系统进行扫描，完成之后可看到有多个电控系统储存了故障信息。点击“控制模块功能”键，进入自诊断操作界面，分别对各电控系统进行故障诊断，检测结果记录如下：

①对自动变速器EGS 电控系统进行故障诊断，显示有1个故障码次

5014蓄电池电压故障，供电电压低于极限值，无法确保执行器供电要求，故障出项2次故障最后发生时蓄电池电压为8.8V ，当前不存在。

将GT1检测仪切换到功能检测诊断界面，对EGS 控制模块的车载网络电压进行测试，结果为9.1V ，低于11.5V 的标准值。

②对中央底盘CIM 电控系统进行故障诊断，显示有一个故障码：

5DC2总线端KL.30（即30号电源线）电压﹤9V ，故障出现2次，故障最后出现时蓄电池电压为8.8V, 行驶里程为26656km ，当前不存在。

③对动态稳定控制DSC 电控系统进行故障诊断，显示有2个故障码：

5EF4转向角传感器内部故障，故障出现2次，当前不存在。

5EE5系统电压过低，故障出现2次，当前不存在。

④对发动机DME 电控系统进行故障诊断，显示有1个故障码：

27DA 发动机BSD 故障, 倒置发动机警告灯点亮，故障出现18次，最后发生时行驶里程为26656km ，总线端K1.30电压为11.7V ，低于15.7V 的期望值，当前不存在。

继续在“诊断应答”功能中，查看DME 电控系统的供电电压，结果为11.5V 。

⑤对电源模块PM 电控系统进行故障查询，显示有两个故障码：

A158 断开蓄电池接线（休眠电流功能激活），故障出现7次，故障最后发生时行驶里程为25760km ，当前不存在。

A15D 蓄电池过度放电，故障出现1次，故障最后发生时行驶里程为26656km ，当前不存在。

⑥对停车制动器EMF 电控系统进行故障诊断，显示有一个故障码：

6052 总线段K1.30电压故障，低于极限值，故障出现1次，故障最后发生时行驶里程为26656km ，当前不存在。

以上诊断过程均是在发动机未运转的状态下进行的，综合一下诊断结果，不难看出故障是由于充电系统不良造成的。为了再现故障症状，启动发动机，观察GT1检测仪显示的蓄电池电压变化状态。大约运转了30分钟，发动机突然熄火，GT1检测仪显示熄火数据值为9.3V 。同时又可以看到，仪表板和车载显示器不断闪现几条警告信息，分别为“制动/行车稳定性！温和行驶”、“蓄电池充电”、“停车制动器故障，PARK ！”。将点火开关关闭，重新起动发动机，只听到起动机发出“嗒”的一声响，别没有任何地反应了，说明蓄电池已严重亏电。将发电机上的励磁线插头拔下来，测量电压为8.1V ，说明充电系统的控制线路没有问题。将发电机拆下来分解检查，经过检查之后确定电压调节器损坏。由于没有单独元件可有购买，因此更换发动机总成。将新件安装好，清除记忆性故障码，进行路试，故障再没有出现，检修工作到此结束。

（4）故障总结：与早期的车型相比，宝马E65秉承了安全至上的设计理念，对底盘类电

控系统进行了大幅度的改进和完善，因此当供电系统出现故障时，底盘类的电控系统首先进入紧急运行模式。按照紧急运行模式的级别进行划分，一些严重影响驾驶安全性的故障问题，即使偶然出现一次，也必须使用GT1检测仪清除记忆性故障码，或是取消被激活的紧急运行模式，相关的电控系统才能恢复正常工作，这也是为了达到强制性检修目的。而像本例这种故障级别，在更换故障元件之后，无需清除记忆性故障码，车辆性能也可以自动恢复正常。

3.4混合动力发动机故障案例分析

3.4.1雷克萨斯RX450h 混合动力冷却系统故障

一、故障现象

该车空调系统不能出暖风。具体症状是车辆在行驶一段时间后，即使将空调系统温度调节到最高温度，空调出风口还是出凉风。判定故障原因可能是空调系统负责温度调节的执行器出现问题或卡滞，导致系统一直处于冷风的位置；也可能是发动机冷却系统内有空气或出现渗漏，导致空调散热器内没有足够的冷却液循环。

二、故障诊断

1）检查空调系统的出风量正常，证明鼓风机正常。使用专用故障诊断仪对空调控制系统进行检测，未发现任何故障码。然后维修人员决定利用故障诊断仪的动态测试功能在不解体和不拆卸任何零件的情况下对空调系统温度调节器执行器进行测试。经过测试，温度调节执行器正常，测试过程中没有出现卡滞、异响情况，且无故障码产生，因此可以排除空调器部分发生问题导致空调没有暖风的情况。

2）接下来检查发动机冷却系统。经观察，可以看到仪表板上的冷却液温度表指示在中间位置，指示正常。为了确认准确的发动机冷却液温度，维修人员利用故障诊断仪进入发动机控制系统读取了相关动态数据流。从数据流上可以看出，发动机冷却液温度为88℃。将车辆熄火后，用手触摸空调散热器的进水和出水管的温度，感觉温度约为30～40℃，这与发动机冷却液温度有很大温差。正常情况下，如果发动机温度达80℃，节温器应打开，冷却系统处于大循环时，冷却系统内的温差应为10℃以内，看来问题就出现在发动机冷却系统。找到了问题大概方向，接下来寻找问题的真正原因应该就不会很难了。维修人员先检查了冷却液储液罐的液位，发现储液罐已经空了，没有冷却液。用棉布盖住散热器盖，拧松散热器盖后，检查散热器内的冷却液，发现散热器也空了，没有冷却液。将储液罐和散热器内缺的冷却液补充到正常位置，拧紧散热器盖后起动发动机，使发动机达到正常工作温度，再检查空调系统，暖风恢复正常，看来空调系统的问题是冷却系统泄露导致的。

3）发动机怠速情况下检查发动机冷却系统的泄漏点。经仔细观察各水管的接口处，未发现有冷却液泄漏后留下的粉红色痕迹。然后维修人员又检查了空调冷凝排水口的软管，经检查排水管软管内非常干燥，可以排除空调散热器泄漏的可能。因为如果空调散热器泄漏，

冷却液可能会从空调冷凝排水口漏出，从而留下痕迹。将发动机熄火后停放一段时间，使用冷却系统的检测工具给冷却系统加压，检查能否保持压力不变，当将压力加到80kPa 时，观察压力表发现压力表指针明显下降，证明冷却系统确实存在泄漏情况。鉴于车辆来时仪表板冷却液温度表指示的冷却液温度一直正常，进一步证明气缸垫出现问题的可能性更小。

4）沿着冷却系统的各水管进行检查，当检查到发动机后部时，发现有一个笑的冷却器，如7-62所示，查询得知该冷却器是EGR 系统的冷却器，查询到该车因使用了阿特金森循环的发动机，为了配合绿色环保并结合混合动力系统将废弃排放降到最低，丰田汽车公司又将停用多年的EGR 废弃再循环系统再次使用，以降低氮氧化合物的排放，并设置了冷却器，发动机冷却图如图7-63所示，如果是EGR 冷却器内部泄漏，那就不可能在外观检测时发现有泄漏的地方，因为冷却液会泄漏到排气管中，然后从排气管中排出。为了证明是EGR 冷却器泄漏，将排气管段拆下。拆下后，经确认EGR 冷却器的确泄漏。仔细观察发现，排气管处可以看到两列汽缸排气路径处有防冻液，冷却器接EGR 阀侧有水迹，接三元催化器侧则正常。

三、故障排出

更换新的EGR 冷却器后，再次将该冷却系统加压到80kPa 并持续10min ，压力没有变化，故障排除。

3.4.2宝马X5加速不良

一、故障现象

宝马X5，N62发动机，行驶里程为10万km 。顾客反映加速无力，车速在150～160km/h时发抖。

二、故障诊断

试车后确认故障存在，车速比较高时加速困难，而且连续踩加速踏板后无法继续加速，发动机声音发闷，怠速的时候有点发抖。连接GT1进行检测，在DME 中未存储任何故障码，接着进入DME 中的诊断应答查看各缸的平稳值，1～8缸数值分别为：0.51、1.89、1.12、

2.76、-1.55、-1.66、-0.71、-1.95。由此可见，除了1缸和7缸之外，其他各缸工作并不好。由于单个缸工作不好产生的故障，虽然可能和点火无关，但是还是要看火花塞的颜色怎

么样，这样更能确定故障是混合气过稀或是过浓造成的，拆卸几个缸的火花塞观察，电极发白，说明混合气过稀，由此知道了加速无力的原因。导致加速不良的原因主要是加速时没有提供较浓的混合气，或者是提供了较浓的混合气，但是进入气缸的混合气不是较浓的混合气，只有在加速时才出现高压断火；当然排气不良的故障也要考虑。

三、故障分析

1）供油系统。供油过多过少都会造成加速无力，因为混合气过稀过浓都会造成燃烧速度减慢，从而达不到有效的功率。

2）点火系统。点火过晚或是火花质量差也会造成这种现象。一方面使开始燃烧的时刻推迟，另一方面也会使燃烧速度减慢，从而导致燃烧一直延续到进气门开启。

3）机械故障。例如排气堵塞，碳管电磁阀发卡，PCV 故障等都会引起类似故障。

4）电控失调或元件及线路故障也会导致混合气不正常。例如空气流量计老化导致反应迟钝，虽然在ECU 的检测范围之内不报故障码，但是由于本身性能问题也会导致反应迟钝而加速不良等。

四、故障排除

接上油压表检查油压起动发动机，油压显示在0.5MPa （5bar ），很平稳，加速时也很平稳，当时并没有怀疑有什么问题，但是突然觉得油压怎么会是0.5MPa 呢，应该是0.35MPa 才对，因为M54、M62、N62、N46发动机机油压应该在0.35MPa ，N52、N54、N55发动机油压才是0.5MPa ，新款车N46发动机油压是0.4MPa ，N62发动机油压调节的地方在燃油滤清器里面，怀疑是滤清器里面油压调节器可能发卡所致，由于在征得客户同意后更换上新的燃油滤清器，再次查看油压，此时油压回到了0.35MPa ，查看平稳数，各缸数值都回落在0.45左右，再次出去试车，故障排除。

3.4.3油气混合轿车耗气量高故障排除

一、故障现象

一辆2009年名驭轿车，搭载原厂2.0L-G4GC 型双燃料发动机，行驶里程8万km 。用户反映该车耗气量高，发动机异响，行驶顿车。

二、故障分析

试车发现发动机异响来自自然气系统减压器。首先检查天然气供气系统，用肥皂水检查高压气管与减压器的连接处，发现漏气。更换高压气管的密封双锥，将连接螺母的紧固力矩拧到16N ·m ，再次抹肥皂水检查，漏气现象消失。试车，燃气系统减压器异响及行驶顿车现象任然存在。该车储气瓶满瓶时的压力为20MPa ，在此压力下，天然气为液态，无法直接使用，需要进行减压变为气态后才可使用。燃气系统先通过高压柱塞，将燃气压力降低到

300kPa 后，送至燃气系统减压器。燃气系统减压器将天然气的压力减至180kPa ，并保持压力稳定，然后送至喷油器。

该车燃气系统减压器型号为R89/C，如图7-97所示有2级减压腔，1级减压腔如图7-98所示，将压力降到230kPa ，二级减压腔如图7-99所示，将输出压力稳定在18okPa 。减压过程是，膜片一端受到减压腔输出端气压的作用力，另一端受到弹簧的作用力，这两个力大小不相等时，膜片将带动控制阀芯在阀空中移动。当减压腔输出端的压力变高时，膜片气压端的压力大于弹簧端的压力。膜片带动控制阀芯，克服弹簧压力，向关闭方向移动；当减压腔输出端压力变低时，膜片气压端的压力小于弹簧端的压力，膜片在弹簧的推动下，带动控制阀芯减向打开方向移动。这样，只要正确设置弹簧的弹力，减压腔输出端便可得到压力符合要求的稳定气压。减压过程中要吸收热量，为避免出现结冰现象，设计人员将发动机的冷却液引入减压器。当减压器温度低于限值时，只允许发动机以汽油模式运行；温度达到限制后，才允许以天然气模式运行。

图7-97 图7-98 图7-99

维修人员拆卸减压器检查，发现高压柱塞及控制阀芯都有不同程度的磨损。分析这些故障点应该是造成上述故障现象的原因。柱塞和控制阀芯与工作孔德间隙因为磨损而增大，它们在工作中由于振动而产生异响。由于摩擦系数增大，柱塞和控制阀芯的运动速度达不到控制的要求，降低了气压控制的精度及灵敏度。燃气系统减压器输出端压力不稳定，使车辆行驶顿车。

三、故障排除

更换高压柱塞和控制阀芯，并在其工作面上涂抹润滑脂。试车，故障现象消失。

3．5双涡轮增压宝马740iL 怠速不稳

一、故障现象

一辆2010年产宝马740Li ，配置有直列6缸N54发动机，双涡轮增压器，高精度喷射

装置HPI ，排量3.0L 。行驶了30000km 。反映车辆怠速抖动，加速无力，偶尔熄火。

二、故障诊断与排除

先做基本检查，当开动车辆从待修工位到诊断检测区时，不足1km 的距离就熄火两次，加速没有反应，像是供油不畅，据以往经验，维修人员初步判断故障很可能是高压泵压力不足。连接检测仪对车辆快速检测后，发现显示为燃油低压系统有故障，利用BMW 的远程诊断系统协助检测，也是燃油低压系统有故障，建议检修燃油系统低压部分。

燃油系统低压部分故障最常见的就是压力不足，按要求检查燃油系统压力部分的压力是否不足，起动车辆，在怠速状态下检测燃油系统低压油压，测得结果如图7-20所示。标准要求燃油系统低压500～580kPa ，最低不能低于500kPa ，利用IBIM 检测设各测量时要减去标准大气压100kPa 左右，实际也就是579kPa ，符合规定要求。这时观察发动机虽然偶尔有点抖动，但油压显示并无太大的波动。熄灭发动机再检查低压系统保压情况，10min 后IBIM 显示压力为530kPa ，实际也就是430kPa 左右，也是正常范围内，没有泄压的情况。两种压力显示都再正常范围内，可见并不是常见的燃油系统压力过低造成的供油不足，这也和初期分析及厂家的远程诊断结果不符。但这时维修人员却想起了另外一个问题，就是检测诊断设备凭什么判断此故障现象综合分析做出的判断，应该有标准的依据。于是决定查阅维修材料对高压喷射的说明，查阅厂家关于此车型的燃油喷射部分得知：如图7-21所示，由燃油箱油泵输送过来的燃油经过高压泵后到达缸内时直接喷射压力1可以达到2～20MPa 。这对低压系统压力有标准的要求，输送压力规定为500～580kPa(5～5.8bar) ，只要低压供油可以达到500kPa ，就可以保持车辆的正常工作了。低压系统有个检测低压油压的压力传感器，燃油从燃油箱处通过电动燃油泵经过供油管路以500kPa 左右的预压输送至高压泵内，压力便由低压传感器来测量，测量结果输送至发动机管理系统，燃油泵控制单元根据各种工况的综合需要输送燃油量。

图7-20

图7-22 图7-21

发动机管理系统再根据发动机负荷和发动机转速确定高压喷射所需要燃油压力，实际达到的压力通过高压压力传感器来测量，并将测量的结果发送至发动机控制单元，在对比共轨压力规定值和实际值后通过燃油量控制阀进行调节，燃油量控制阀控制共轨内的压力，发动机管理系统通过脉宽宽度PWM 对其进行控制，根据PWM 使节流阀横截面积以不同大小开启，从而调节相应负荷所需的燃油，必要时还可以降低共轨内的压力。显然，实际测量系统压力符合规定标准。所以最终怀疑还是车辆的高压燃油泵有故障，于是更换高压燃油泵。更换高压燃油泵后，起动车辆加速试车故障依旧。这时诊断思路又被迫回到了燃油系统的低压部分，通过微机检测仪读取车辆怠速状态下低压传感器侧的燃油压力，结果却如图7-22所示（1bar=10Pa ），压力数值固定不动，并且比标准油压高出很多。而正常情况下压力显示数值会略有变化的。熄灭车辆断开连接IBIM 的三通快速接头，IBIM 上显示的压力值迅速下降直至100kPa 左右，微机检测仪上通过低压传感器检测到油压还是显示6500.73mbar ，很长时间后才缓慢下降。但车辆熄火后燃油泵停止工作，燃油系统的压力用该有一定下降，并未刚才在拆卸检测设备三通的时候，低压已经泄压了，不可能还有这么高地压力。由此判断低压传感器损坏，于是更换低压传感器，起动车辆，发动机怠速运转正常，没有抖动，路试车辆加速有力。再次通过两种方式检测低压系统油压，两种油压显示一致，实际都在570kPa(5.7bar)左右，故障解决。

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