2010款宝马535i可变气门升程故障维修记

马头人车库 2018-10-22 14:47:58 显示图片

2010款宝马535i可变气门升程故障维修记



可变气门升程技术对于一台发动机来说早已经不是什么新鲜词了,它的出现让发动机得以实现在不同转速下获得不同程度的进排气量,从而提升效率。这就好比一个人知道在走路的时候用鼻子呼吸,而在跑步的时候用嘴呼吸一样,通过可变气门升程这个技术发动机也可以拥有类似的能力。目前本田、日产、宝马的发动机上都有属于自己的可变气门升程技术,而其中又以宝马的Valvetronic最为人所知,并且已经被应用在宝马多款发动机上。

当然,越是复杂的技术,出现故障的概率也就越大,今天就来借助一台2010款宝马535i的发动机故障维修案例展示一下可变气门升程技术的工作原理以及可能发生的故障。

这台车是车主前不久买来的一台二手宝马535i,它搭载的是N55发动机,采用了可变气门升程技术(Valvetronic)。

开了一段时间之后这台车开始出现间歇性的抖动和加速无力,再然后仪表上的发动机故障灯就开始常亮了,车子也会时常出现没有动力的情况。我们在拿到故障车之后第一件事就是读取故障码。

从故障码信息来看亮灯的原因还是比较明确的,那就是传感器检测到的气门升程的调节范围有问题,所以就上报了这个故障。结合车子反应出来的故障现象——抖动、无力,都比较符合气门升程调节失效这个原因,因此进一步的诊断方向基本可以确定下来,那就是检查可变气门升程。

宝马的可变气门升程系统的结构是这样的。一个私服电机利用蜗杆去带动一根偏心轴上的半圆齿轮,从而转动这根偏心轴,以改变气门的升程。在发动机低速运转时,不需要太大的进排气量,电机就将气门控制在最小升程,反之在发动机高速运转时就控制在最大升程。这个系统很巧妙也很精密,所以一旦它出现了问题,轻则无法执行发动机电脑的正常意图,重则让发动机为之罢工。

检查的第一步是它的控制电路,看看发动机电脑到底能不能成功地把命令传达给电机,同时电机到底有没有正确地去执行这个命令。如果说机械结构是汽车的肌肉骨骼的话,那么电控系统就是汽车的灵魂了。灵魂如果死了,肉体再完美也最多算是个植物人。检查的思路很简单,利用诊断电脑对偏心轴电机发送校准指令,然后用示波器观察电机的三相电流波形是否正常。经过检查,波形一切正常,说明电控系统的通讯是畅通的,而且电机也可以正常运行,因此排除了电路方面的因素。


下一步,就要开始排查机械结构上的问题了。动手拆卸进气歧管和气门室盖,手术开始。

把发动机的进气歧管和气门室盖拿掉后,整个配气机构和点火系统就暴露在视野中。

仔细观察伺服电机的蜗杆和偏心轴齿轮,会发现有严重的打齿痕迹,齿轮在两头的第一个齿都已经缺了一块。


正常来说这是不可能发生的。因为偏心轴不管是正转还是反转,在到达极限位置时,传感器都会将信号传送给发动机电脑,电脑在得到信号后就会主动发出指令停止电机工作。而这台车发生了打齿现象,就说明偏心轴在还未旋转到极限位置的时候就因为某种机械阻力而停下了,发动机电脑由于没有接收到极限位置信号就仍然让电机继续转动,于是乎强行打坏了偏心轴齿轮两头的齿。

到此为止,我们发现的都只能算是现象和结果,至于为什么偏心轴在没有旋转到极限位置就卡住了还需要进一步去侦破。所以就让我们进一步对电机和偏心轴进行拆解。


取下偏心轴后,我们发现了原因所在。原来偏心轴的其中一个轴承上,卡了一片金属片,这就是罪魁祸首。由于这个小小的金属片卡在轴承和底座瓦片之间,所以阻碍了偏心轴的正常旋转。


那么这个金属片是哪里来的呢?通过观察,原来不是别的东西,就是基座瓦片断掉的一个角。好好的金属瓦片怎么会断呢?在拆卸过程中,我们发现这台发动机的很多螺栓的扭矩都是错误的,而且密封打胶的工艺相当粗糙,因此判断这台N55发动机被大修过,而且装配时的工艺很不严谨,这个断裂很有可能是在上一次的维修过程中留下的后遗症。


这样一来,故障的原因就水落石出了。事情的前因后果是这样的:由于这台宝马535i先是发动机被上一任车主大修过,在维修过程中由于装配工艺粗糙留下了瓦片断裂的隐患,然后这台车被转手卖给了现任车主,他对此毫不知情,结果在用了一段时间后,瓦片断裂卡在了偏心轴承上,导致偏心轴无法到达极限位置,发动机电脑由于没有给伺服电机发送停止的命令,所以造成了打齿现象,进一步损坏了电机蜗杆和偏心轴齿轮,最终造成了整个可变气门升程机构的故障,引发发动机抖动和动力缺失,从而报故障码。

由于电机、凸轮轴都遭到了损坏,因此维修方案就是对它们进行更换,同时更换瓦片,并对基座受损的部分用2000号砂纸进行打磨处理。最重要的一点是确保装配工艺严谨,避免出现上一家维修厂搞出的恶性蝴蝶效应。



汽车维修是门技术活,更是个需要责任心和耐心的活。当汽车工程师们在前端研发出新技术后,汽车后市场的技师在后端也要与时俱进,跟上新技术的步伐,这样才能为车主提供可靠的维修服务,否则一个小小的马虎可能就会带来不可估量的大损失。大家有什么修车方面的问题也可以加我微信wutangqingkafei,我会提供帮助。