余姚東江名車專修廠 葉正祥

葉正祥，Tech Gear汽車診斷學院汽車免拆診斷專家，現(xiàn)任余姚東江名車專修廠廠長兼技術總監(jiān)，被聘為哈弗汽車區(qū)域技術專家；2015年獲得首屆中國汽車診斷師大賽總決賽三等獎；2016年取得中國汽車工程學會汽車診斷專業(yè)領域中級工程師資格證書。

故障現(xiàn)象 一輛2010款寶馬320i車，搭載N46B20發(fā)動機，累計行駛里程約為13.2萬km。該車因發(fā)動機冷卻液溫度過高的故障在其他維修廠維修，更換氣缸墊等配件后試車，冷機起動正常；緩慢加速，發(fā)動機加速無力；急加速，發(fā)動機熄火。熱機后試車，發(fā)動機加速正常。用故障檢測儀檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制單元（DME）中存儲有2個與進、排氣凸輪軸位置傳感器有關的故障代碼。維修人員根據(jù)故障代碼提示檢查進、排氣凸輪軸位置傳感器線路及安裝情況，未見異常，于是向筆者請求技術支持。

故障診斷 接車后試車，由于是熱機狀態(tài)，未能再現(xiàn)故障。用故障檢測儀檢測，發(fā)現(xiàn)DME中存儲有2個歷史故障代碼，分別為故障代碼“2B62 DME 凸輪軸傳感器，進氣”和故障代碼“2B63 DME 凸輪軸傳感器，排氣”（圖1）；讀取怠速時的發(fā)動機數(shù)據(jù)流（圖2），進、排氣凸輪軸位置均約為120°，根據(jù)維修經驗分析，如果可變氣門相位調節(jié)（VANOS）系統(tǒng)不工作（如脫開進、排氣凸輪軸相位調節(jié)電磁閥導線連接器），這2個位置角度是正常的，即發(fā)動機初始配氣正時是正常的，由此推斷DME檢測到VANOS系統(tǒng)有故障，從而禁用了VANOS系統(tǒng)功能。

圖1 DME中存儲的故障代碼（截屏）

圖2 故障車怠速時的發(fā)動機數(shù)據(jù)流（截屏）

圖3 VANOS系統(tǒng)控制電路

根據(jù)相關電路（圖3），從DME導線連接器側連接探針，用pico示波器測量怠速時進、排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號波形（圖4），發(fā)現(xiàn)進氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號（藍色波形）的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號（紅色波形）的下降沿相差約76°曲軸轉角，排氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號（綠色波形）的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號（紅色波形）的下降沿相差約21°曲軸轉角。人為將DME導線連接器X60007端子5搭鐵，強制使進氣凸輪軸相位調節(jié)電磁閥（進氣VANOS電磁閥）工作，發(fā)現(xiàn)進氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號（藍色波形）的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號（紅色波形）的下降沿相差約100°曲軸轉角（圖5），進氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號向右移動了約24°（100°-76°=24°）曲軸轉角，波形右移表示相位延遲，即此時進氣凸輪軸相位延遲約24°曲軸轉角，異常（正常情況下，進氣VANOS電磁閥工作后應將進氣凸輪軸相位向提前位置調節(jié)）。接著人為將DME導線連接器X60007端子18搭鐵，強制使排氣凸輪軸相位調節(jié)電磁閥（排氣VANOS電磁閥）工作，發(fā)現(xiàn)排氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號（綠色波形）的上升沿與曲軸位置傳感器大齒缺信號（紅色波形）的下降沿相差約0°曲軸轉角（圖6），排氣凸輪軸位置傳感器窄齒信號向左移動了約21°（21°-0°=21°）曲軸轉角，波形左移表示相位提前，即此時排氣凸輪軸相位提前約21°曲軸轉角，異常（正常情況下，排氣VANOS電磁閥工作后應將排氣凸輪軸相位向延遲位置調節(jié)）。診斷至此，推斷進、排氣VANOS調節(jié)鏈輪裝反。

圖4 怠速時進、排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號波形（截屏）

圖5 人為將DME導線連接器X60007端子5搭鐵后的相關信號波形（截屏）

拆檢進、排氣VANOS調節(jié)鏈輪（圖7），發(fā)現(xiàn)安裝在排氣凸輪軸上的VANOS調節(jié)鏈輪上的字母標識為“EIN/IN”（進氣VANOS調節(jié)鏈輪上的字母標識為“EIN/IN”，排氣VANOS調節(jié)鏈輪上的字母標識為“AUS/EX”），由此確認進、排氣VANOS調節(jié)鏈輪裝反。

圖6 人為將DME導線連接器X60007端子18搭鐵后的相關信號波形（截屏）

圖7 拆檢進、排氣VANOS調節(jié)鏈輪

故障排除 正確安裝進、排氣VANOS調節(jié)鏈輪后試車，冷機急加速發(fā)動機不再熄火，發(fā)動機運轉一切正常，故障排除。

故障總結 大部分車型的凸輪相位調節(jié)系統(tǒng)在發(fā)動機怠速時是不工作的，但該款發(fā)動機在熱機怠速（圖8）時，進氣VANOS電磁閥處于工作狀態(tài)，負占空比約為40%，且進氣凸輪軸相位提前了約31°（76°-45°=31°）曲軸轉角。

圖8 正常車發(fā)動機熱機怠速時的相關波形（截屏）