一輛行駛里程約5萬(wàn)km。配置N54雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機,車(chē)型為F02的2010款寶馬740Li轎車(chē)。用戶(hù)反映:該車(chē)輛在加速行駛時(shí)儀表中發(fā)動(dòng)機黃燈報警點(diǎn)亮,中央信息顯示屏提示“引擎故障、輸出功率下降”。感覺(jué)車(chē)輛急加速性能下降。
故障診斷:接車(chē)后連接ISID進(jìn)行診斷測試,讀取相關(guān)的故障內容為“120308-增壓壓力調節,下部值;增壓壓力過(guò)低。”執行檢測計劃,分析可能產(chǎn)生的故障原因有以下幾點(diǎn):減壓裝置真空供應裝置、減壓閥、增壓空氣導管、渦輪增壓器、排氣背壓過(guò)高。
首先進(jìn)行一般的目測檢查,檢查減壓裝置控制真空管路,管路密封、安裝正確沒(méi)有彎折;檢查從空氣壓縮機到節氣門(mén)的增壓空氣管和軟管,管路密封和安裝也正確;檢查通往空氣壓縮機的進(jìn)氣管,進(jìn)氣管密封和安裝是正確。
接下來(lái)檢查減壓裝置真空供應裝置的真空壓力,在N54發(fā)動(dòng)機上有兩種減壓裝置。
一是廢氣旁通閥的減壓裝置,廢氣渦輪增壓器的增壓壓力與到達廢氣渦輪增壓器渦輪處的廢氣氣流有直接關(guān)系,無(wú)論是廢氣氣流的速度還是質(zhì)量都直接取決于發(fā)動(dòng)機轉速和發(fā)動(dòng)機負荷。發(fā)動(dòng)機管理系統通過(guò)廢氣旁通閥調節增壓壓力,廢氣旁通閥由真空執行機構操縱,這些執行機構由發(fā)動(dòng)機管理系統通過(guò)電子氣動(dòng)壓力轉換器(EPDW)來(lái)控制。發(fā)動(dòng)機真空泵產(chǎn)生真空并將其存儲在一個(gè)蓄壓器內。通過(guò)廢氣旁通閥可將全部或部分廢氣氣流輸送至渦輪處,達到所需增壓壓力時(shí),廢氣旁通閥開(kāi)始打開(kāi),部分廢氣氣流通過(guò)旁通通道排出,這樣可防止通過(guò)渦輪繼續提高壓縮機轉速,通過(guò)這種控制方法可處理各種運行狀況。
二是進(jìn)氣循環(huán)空氣減壓閥,N54發(fā)動(dòng)機的循環(huán)空氣減壓閥用于降低節氣門(mén)快速關(guān)閉時(shí)不希望出現的增壓壓力峰值。如果發(fā)動(dòng)機轉速較高時(shí)關(guān)閉節氣門(mén),進(jìn)氣管內就會(huì )產(chǎn)生真空壓力。由于至進(jìn)氣管的通道已阻斷,因此會(huì )在壓縮機后形成無(wú)法消除的較大背壓,這會(huì )造成增壓器“泵氣”。這意味著(zhù)出現明顯感覺(jué)到的干擾性泵噪音,出現這種泵噪音的同時(shí),廢氣渦輪增壓器還承受可造成部件損壞的負荷,因為高頻壓力波向廢氣渦輪增壓器軸承施加軸向方向的負荷。
循環(huán)空氣減壓閥通過(guò)一個(gè)電動(dòng)轉換閥(EUV)來(lái)控制。根據發(fā)動(dòng)機運行狀態(tài),通過(guò)進(jìn)氣管壓力或真空系統的真空控制循環(huán)空氣減壓閥的真空壓力。EUV在較大的運行范圍不啟用,在這種情況下通過(guò)進(jìn)氣裝置與增壓空氣管之間的壓力差打開(kāi)循環(huán)空氣減壓閥。如果節氣門(mén)前后存在壓力差,進(jìn)氣管壓力就會(huì )使循環(huán)空氣減壓閥打開(kāi),并將增壓壓力轉至壓縮機的進(jìn)氣側。壓力差一旦超過(guò)0.3 bar,循環(huán)空氣減壓閥就會(huì )開(kāi)啟。這個(gè)過(guò)程可防止出現造成部件損壞的干擾性泵動(dòng)作用。即使發(fā)動(dòng)機以接近怠速轉速運行(P增壓/P進(jìn)氣壓力差=0.3 bar),循環(huán)空氣減壓閥也會(huì )根據系統要求開(kāi)啟,但不會(huì )對增壓系統進(jìn)一步產(chǎn)生影響,廢氣渦輪增壓器在這些低轉速范圍內承受全部廢氣氣流的壓力,并在接近怠速轉速運行時(shí)便對進(jìn)氣預先施加一定壓力。如果此時(shí)節氣門(mén)開(kāi)啟,就會(huì )迅速為發(fā)動(dòng)機提供所需要的全部增壓壓力。
N54發(fā)動(dòng)機真空系統的功能進(jìn)行了微調,由真空泵產(chǎn)生用于制動(dòng)助力器的真空和用于操控廢氣旁通閥的真空,循環(huán)空氣減壓閥現在也通過(guò)一個(gè)電動(dòng)轉換閥(EUV)獲得真空。真空蓄能器集成在發(fā)動(dòng)機蓋板內。真空蓄能器可以為廢氣旁通閥的操控持續提供真空。有三個(gè)真空管路與發(fā)動(dòng)機蓋板相連。其中一個(gè)管路用于提供真空泵產(chǎn)生的真空,另外兩個(gè)管路用于操控兩個(gè)廢氣旁通閥。
拆下廢氣旁通閥的真空管測量真空壓力,這個(gè)真空產(chǎn)生用于廢氣風(fēng)門(mén)控制,怠速時(shí)為-0.9bar,加速有負荷時(shí)為-0.38bar,正常。拆下真空泵至EUV的真空管路測量真空壓力,這個(gè)真空壓力用于進(jìn)氣控制循環(huán)空氣減壓閥的控制,怠速和加速狀態(tài)都為-0.9bar&右,測量真空助力泵真空管真空度為-0.9bar左右,這兩個(gè)值也是正常的,接著(zhù)測量節氣門(mén)后真空壓力為-0.6bar左右,繼續測量EUV至循環(huán)空氣減壓閥的真空壓力,結果顯示為“0”。由上面闡述可以明確EUV在較大的運行范圍不起作用,循環(huán)空氣減壓閥就直接由進(jìn)氣歧管內的壓力來(lái)控制,EUV的連接進(jìn)氣歧管側和至進(jìn)氣循環(huán)空氣減壓閥側是直接相通的,電控部分只控制真空泵的壓力,也就是說(shuō),EUV至循環(huán)空氣減壓閥的真空壓力應該和進(jìn)氣歧管內的壓力一樣為-0.6bar左右。但剛才在測量真空泵至 EUV的真空管路測量真空壓力時(shí),明明感覺(jué)到EUV有一個(gè)接口有真空壓力,難道真空管路連接錯誤?趕緊找一臺相同的車(chē)輛進(jìn)行比較,果然是真空管路連接錯誤。真空泵至EUV的真空管路連接到EUV至循環(huán)空氣減壓閥端,卻把EUV至真空泵端連接到至循環(huán)空氣減壓閥的真空管路上,所以測量循環(huán)空氣減壓閥的真空管的真空壓力會(huì )顯示為“0”。
這是一起人為錯誤安裝引起的故障,這兩根真空管管子裝反后,真空泵產(chǎn)生的真空壓力直接就和進(jìn)氣歧管相連了,在一些工況下導致真空泵的真空壓力下降。廢氣渦輪增壓器的旁通閥是由真空泵產(chǎn)生的真空壓力控制,壓力下降后會(huì )導致旁通閥關(guān)閉遲緩或者不能完全關(guān)閉,影響廢氣渦輪的轉速,進(jìn)一步導致增壓壓力過(guò)低。重新把EUV的真空管路連接正確,試車(chē),故障排除。



