宝马轿车为何短暂停放后起动困难

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  故障现象:一辆2010年产宝马318i轿车,车型为E46,搭载N46型发动机,行驶里程5万km。用户反映该车停放一段时间后,起动机需要接连运转2次以上,发动机才能起动。熄火后,立即起动则正常。
  检查分析:维修人员将车辆停放10min后,起动发动机,发动机顺利起动,但起动后怠速迅速下降并熄火。紧接着再次起动,这次发动机运转正常。通过故障诊断仪检测发动机控制单元,未见故障码。检查燃油压力、点火强度和进气密封性,未发现异常。测量气缸压力,各缸压力均正常。
  检查配气系统,发现正时链条的导链板断裂,但更换以后故障依旧。通过故障诊断仪执行气门升程控制系统检查,发现伺服电机运转正常,蜗轮、蜗杆转动灵活。
  N46型发动机输出扭矩的控制方式与传统方式有所不同(图1),它是通过改变进气门的最大升程来改变发动机的进气量,从而控制其输出扭矩。它的特点是并非像传统控制方式那样,通过改变节气门开度来控制输出扭矩,而是改变进气门开度。N46发动机在正常状态下,节气门虽然仍在动作,但它实际上已不再对进气起到节流作用,也就是说它是徒有其名。只有在进气门升程控制失灵时,节气门才会临时担任扭矩控制的角色。
  维修人员在发动机怠速运转状态下观察数据流,进气门升程控制量为9.58mm,已接近控制量的最大值;进气歧管绝对压为53kPa,明显低于100kPa的大气压力,表明节气门对进气流进行了节流。这说明此时发动机的进气控制进入了应急模式,进气门升程控制退出,转由节气门来控制发动机的输出扭矩。那么,是什么原因导致发动机扭矩控制进入了应急模式呢?
  
  关闭发动机,10min后打开点火开关不着车,观察数据发现,进气门升程控制量为1.48mm,节气门开度为18%,这是正常的控制状态。起动发动机,进气门升程控制量由1.48mm迅速降到0.3mm。此时发动机开始剧烈抖动,随后熄火。再次起动发动机后,进气门升程控制量仍由1.48mm迅速降到0.3mm,但紧接着跃升到9.58mm!节气门开度由18%降到3%,发动机进入应急模式。
  从以上的观察不难看出发动机进入应急模式的整个过程。发动机起动时,控制单元按照高怠速标准给出了1.48mm的进气门升程控制量。发动机起动后,为了从高怠速转速降到标准怠速,控制单元将进气门升程控制量降低。但控制量降到0.3mm时,发动机的输出扭矩低于阻力扭矩,于是令其熄火了。再次起动后,发动机控制单元已经有所准备了,当控制量降到0.3mm时不等发动机熄火,便自动转入了应急模式。发动机熄火后,如果再次起动,控制系统仍处于应急模式,所以能够“一次着车”。但停放一段时间后,控制系统退出了应急模式,就无法“一次着车了”。这便是用户所反映的2次起动才能使发动机起动运行的原因。
  推测产生上述现象的原因,当进气门的最大升程只有0.3mm时,气门的开度是很小的,如果气门积炭过多,发动机很可能会熄火。为了证实这一推断,将发动机控制单元的控制程序刷新,从而清除其中的学习值,然后起动发动机。这一次,进气门升程控制量从1.48mm降到0.52mm后稳定不变了,发动机怠速运转平稳,不再熄火。这样便证明了前面的推断是成立的。
  故障排除:使发动机转速稳定在2500r/min,向进气歧管缓慢滴入一罐进气系统清洗剂,以清除进气门表面的沉积物。清洗后,再次刷新发动机控制单元的程序,然后在发动机怠速运转时读取数据。这时怠速进气门升程控制量变为0.23mm,说明进气门表面沉积物已经清理干净。反复试车,发动机起动顺畅,怠速运转平稳。根据数据所反映的状态和试车的结果,维修人员有把握地判断故障已彻底排除。
  回顾总结:如今维修人员有必要随时跟进汽车技术的发展变化。如果不了解发动机扭矩控制方式的新变化,那么当遇到怠速熄火故障时,再去清洗节气门就会闹出笑话来。
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