銅仁職業(yè)技術學院 朱 昇

故障現(xiàn)象一輛行駛里程約為2.9萬km的寶馬X5車（配置N55發(fā)動機），車主反映，該車在行駛中發(fā)動機故障燈有時會點亮，且儀表盤上顯示的信息為發(fā)動機功率下降，車輛緩慢提速時，車速可以達到135 km/h，但在車速達到85 km/h左右時，急踩加速踏板，發(fā)動機故障燈便會點亮。

故障診斷接車后首先驗證故障現(xiàn)象，故障現(xiàn)象確如車主所述。用故障檢測儀（ISID）讀取故障代碼，讀得2個故障代碼，分別為“2C57 增壓壓力調節(jié)，可信度：壓力過低”和“2C58 增壓壓力調節(jié)，關閉：建壓已鎖止”。清除故障代碼后試車，故障仍然存在，再次讀取故障代碼，上述2個故障代碼再現(xiàn)。查看維修資料得知，故障代碼2C58是在記錄了故障代碼2C57后，發(fā)動機管理系統(tǒng)將增壓關閉后主動記錄的，因此故障排查的重點是故障代碼2C57。分析認為，造成增壓壓力過低的可能故障原因有真空供應裝置故障、排氣旁通閥故障、增壓空氣導管故障、廢氣渦輪增壓器故障、排氣背壓過高、增壓控制系統(tǒng)故障等。

N55發(fā)動機使用一個真空泵給制動助力器和廢氣旁通閥供給所需要的真空壓力，并為確保隨時都能為廢氣旁通閥提供一定的真空壓力，將一個真空蓄能器和氣門室蓋制成一體，其真空控制原理如圖1所示。用真空壓力表測量壓力變換閥至廢氣旁通閥之間的真空壓力，為65 kPa，正常，且每次發(fā)動機起動后，壓力變換閥都會通電，廢氣旁通閥都會關閉，每次發(fā)動機熄火后，廢氣旁通閥都會打開，而且沒有發(fā)現(xiàn)卡滯的情況。檢查結果表明該車明真空供應裝置和廢氣旁通閥工作正常。

檢查從渦輪增壓器至節(jié)氣門的增壓空氣管及軟管有無破損、是否密封完好，所在位置是否正確；檢查渦輪增壓器前的進氣管道有無破損、折彎、是否密封完好，所在位置是否正確；檢查減壓裝置閥門連接處的控制管有無破損、折彎、是否密封完好，真空管路安裝是否正確；檢查管路外面有無油跡和各連接處是否連接牢固（有油跡就可能存在漏氣）等。上述檢查均未發(fā)現(xiàn)問題，從而可以排除增壓空氣泄漏造成增壓壓力過低的情況。

圖1 真空控制原理

拆下渦輪增壓器與中冷器間的管路，沒有發(fā)現(xiàn)大量的油跡（管路中有少量機油為正常，因曲軸通風裝置可能排出少量機油）；用壓縮空氣吹動渦輪增壓器進氣壓氣輪，轉動平穩(wěn)并且沒有異常噪音；用內(nèi)窺鏡檢查三元催化轉化器，內(nèi)部結構清晰，沒有發(fā)現(xiàn)堵塞、破損情況。從而排除渦輪增壓器本身故障，或由于三元催化轉化器堵塞造成排氣背壓過高而使發(fā)動機控制系統(tǒng)關閉增壓功能造成的增壓故障。

清除故障代碼，通過調用發(fā)動機控制單元功能，讀取發(fā)動機怠速狀態(tài)下的增壓數(shù)據(jù)流，節(jié)氣門前增壓壓力標準為101 kPa，節(jié)氣門前的實際增壓壓力為100 kPa；節(jié)氣門后的進氣管壓力為96 kPa，增壓空氣溫度為43.3 ℃，怠速工況下發(fā)動機負荷小，對充氣量要求不高，因此發(fā)動機沒有增壓的需求，各項數(shù)據(jù)均正常。

根據(jù)故障代碼2C57的故障描述可知，發(fā)動機控制單元（DME）實時監(jiān)控增壓壓力傳感器檢測的壓力，當檢測的壓力小于額定壓力或增壓壓力傳感器所提供數(shù)據(jù)不準確時，便記錄該故障代碼。在此發(fā)動機中進氣溫度傳感器和增壓壓力傳感器是集成在一起的，它實時向發(fā)動機控制單元（DME）提供增壓壓力和進氣溫度信息。廢氣渦輪增壓器增壓壓力的大小是由經(jīng)過渦輪側的廢氣氣流所決定的，而廢氣氣流的速度又由發(fā)動機的負荷和轉速所決定，這就需要進行實際的路試，并查看車輛在急加速情況下的動態(tài)數(shù)據(jù)流。路試中穩(wěn)定車速，再急加速增大發(fā)動機的負荷，觀察發(fā)動機的增壓數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)車速為80 km/h急加速時，節(jié)氣門前的進氣管壓力（增壓壓力）為106 kPa，明顯小于系統(tǒng)要求的標準值150 kPa，而且比緩慢加速時的增壓壓力數(shù)據(jù)都小。此時發(fā)動機轉速為2 000 r/min，車速為80 km/h，持續(xù)加速行駛發(fā)動機故障燈便點亮報警，此時檢測到的增壓壓力傳感器的輸出電壓值從2.8 V下降到2.0 V，且發(fā)動機動力明顯下降。那么就說明該車增壓壓力傳感器及其線路或發(fā)動機控制單元有問題。

測量增壓壓力傳感器的供電、信號及搭鐵線路，均未見異常。將增壓壓力傳感器的2個固定螺栓拆下，接上適配器613470，在增壓力傳感器感應頭部連接上增壓壓力槍并進行加壓，檢查壓力表與電壓數(shù)據(jù)的變化情況，發(fā)現(xiàn)增壓壓力傳感器的實際測量值（信號電壓）與增壓壓力特性線對應的標準值不相符（表1），說明增壓壓力傳感器元件有故障。當增壓壓力傳感器發(fā)生故障時，測量值與實際增壓特性曲線值進行比較出現(xiàn)偏差，發(fā)動機控制單元（DME）主動切斷廢氣旁通閥，控制旁通閥完全打開，關閉渦輪增壓器，并進入故障替代和保護模式，同時點亮發(fā)動機故障燈，以提示渦輪增壓系統(tǒng)發(fā)生故障，因此，車輛的急加速性受到影響。

排除故障更換增壓壓力傳感器并清除故障代碼后試車，故障排除。

表1 增壓壓力與增壓力傳感器信號電壓的數(shù)據(jù)變化