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BMW汽车发动机故障诊断毕业设计论文

毕业论文

课题名称BMW汽车发动机故障诊断

BMW汽车发动机故障诊断

【摘要】本论文主要针对BMW汽车发动机七大常见故障主要包括:

曲柄箱通风系统故障分析、配气机构常见故障分析、启动系统故障分析、点火系统故障分析、燃料供给系常见故障分析、润滑系统常见故障分析及冷却系常见故障分析。

通过举例说明了上述机构和系统的工作原理和出现故障的原因，然后对它们进行了故障分析和仪器测量判断故障原因最后进行诊断和排除。

【关键字】发动机工作原理；故障分析；诊断和排除

引言

汽车检测诊断技术是指在整车不解体情况下,通过对汽车进行检查、测试、分析,确定汽车的技术状况,查明故障原因和故障部位的汽车应用技术,包括汽车故障诊断技术和检测技术。

近年来,随着我国汽车业和交通运输业迅猛不断地发展,汽车已成为人们工作、学习、生活不可缺少的运载工具。

现代汽车状况检测诊断技术广泛应用就显得尤为重要,为汽车安全提供了保障。

尤其是我国检测诊断技术的研发,设备的规格,品种较为齐全,性能优良可靠,它促进了我国汽车检测技术的水平进一步提高。

它是伴随着汽车技术的发展而发展的。

在汽车发展的早期,人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。

随着现代科学技术的进步,特别是计算机技术的进步,汽车检测技术也飞速发展。

目前人们能依靠各种先进的仪器设备,对汽车进行不解体检测,而且安全、迅速、可靠。

其发展远景是自动寻找故障和实现诊断,提高诊断的准确程度和以最小的劳动消耗实现高的可靠性。

分析

1曲柄箱通风系统故障故障分析

故障现象:

一辆宝马E66配备N62发动机底盘号为DU21716行驶了183428km的车辆怠速发动机异响，发动机凉车怠速抖动，发动机故障灯亮。

故障诊断与排除:

1）接车后首先检查怠速发动机异响，拆掉发动机前部发电机皮带和空调压缩机皮带，启动试车响声依旧。

2）该响声为嘎吱嘎吱的响声，将车辆举升起来，拆掉发动机和变速箱下护板，声音明显是从发动机和变速箱结合的部位发出的，该响声也和N55发动机曲轴后油封异响相似。

车辆从举升机落下后，打开加油口盖响声消失了，异响部位基本上锁定在了曲轴后油封上。

3）接下来检查发动机凉车怠速抖动，车间试车无明显症状，连接ISID进行检测，读取故障码为混合气调校达到极限，混合气过稀。

故障当前不存在，出现频率18次。

通过调用控制单元功能，读取发动机发动机运转平稳值未见明显异常。

4）执行检测计划，检查进气系统密封良好，检查火花塞，点火线圈正常，测量汽油压力5bar正常，燃油系统保压正常。

5）考虑到N55发动机曲轴后油封异响主要是由于曲轴箱负压造成曲轴后油封密封唇变形而产生的响声，于是检查曲轴箱通风装置，经检查最后发现曲轴箱通风阀膜片损坏，更换左右两个曲轴箱通风阀，试车异响消失，凉车怠速抖动消失，故障排除。

工作原理阐述：

燃烧过程中产生的曲轴箱废气（窜缸混合气）从曲轴箱导入气门室盖罩内的一个迷宫式油气分离器内，沉积在油气分离器壁上的机油通过机油管流入气缸盖罩内。

然后从那里回到油底壳中，剩余的气体通过压力控制阀导入进气系统，供给发动机进行燃烧。

在两个气缸盖罩的每一个上都集成一个带压力控制阀的迷宫式油气分离器，保证进气系统的真空度始终为50mbar，以吸入气体。

压力控制阀将曲轴箱内的真空度调节到0-30mbar.即当曲轴箱内的真空度<30mbar压力控制阀关闭，当当曲轴箱内的真空度>30mbar压力控制阀开启。

2配气机构常见故障分析

故障现象：

一辆E70配备N55发动机底盘号为L450600行驶83484km的车辆车辆有些动力不足、尤其是在超车或是急加速的时候。

而且故障灯有时还亮，在别的4S店检查过说是发动机电脑坏了。

故障诊断与排除：

1）连接ISID读取故障码，车辆有推力换气阀开关卡死；增压压力调节，可信度：

压力过低，DME内部故障：

监控相关燃油量的可信度等故障码…

2）执行DME检测计划，各线路插头及电压未见异常，为其他故障连锁导致。

后来想此车已经跑了八万多了、是不是排气不畅所导致的动力不足，但调查维修记录后发现此车上月刚在本店换了三元催化，所以排气不畅基本排除。

3）执行增压压力调节，压力过低检测计划，检查各真空管路，发现各真空管路并无辙压及老化等现象，各真空管路接口处都连接正常无漏气等现象。

排气管尾结处的真空阀门工作也正常说明真空度没问题。

真空管路无异常，真空泵工作正常

4）接着走推力换气阀开关卡死检测计划。

检查推力换气阀固定牢靠，电路插头无异常，但拆检后发现内部的密封唇有损坏，此故障能导致漏气等现象。

由于漏气也会导致车辆动力不足或报警等现象，更换了一个推力换气阀。

5）更换后试车发现故障依旧，在车辆急加速时故障灯又亮了，动力明显感觉不足。

带着故障码返回车间，连上电脑检测发现依然是报推力换气阀和增压压力调节故障。

此刻诊断陷入了困境。

分析涡轮增压器工作原理发现，电气动压力转换器通过真空控制涡轮增压器工作，如果电气动压力转换器损坏则会导致涡轮增压器工作异常，便会产生车辆动力不足或报警等故障。

更换一个正常工作的电气动压力转换器，删除故障码后多次试车未出现动力不足或报警等故障。

此时故障解决。

工作原理阐述：

发动机N55是一款采用复式增压技术的BMW发动机。

使用1个由2个排气道（复式增压）驱动的双涡流废气涡轮增压器。

为了能够用真空无级地调节减压装置阀门，使用一个压力变换器将数字式发动机电子伺控系统 （DME）的信号转换成一个定义的真空。

在双涡流废气涡轮增压器上用法兰连接了一个推力换气阀。

数字式发动机电子伺控系统 （DME）可以直接控制这个推力换气阀，从而在吸气侧与压力侧之间建立连接。

通过推力换气阀可以卸掉增压压力中在节气门关闭后可能产生的不良峰值。

如果关闭节气门，则会形成一个从节气门到双涡流废气涡轮增压器的压力波。

这种压力波可能导致轴承和涡轮轴的负荷增加。

通过推力换气阀可实现下列目标：

-改善发动机声响-保护双涡流废气涡轮增压器。

3启动系统故障分析

故障现象:

一辆E84配备N20发动机底盘号为VT67150行驶4903km的车辆无法启动被拖车入店，试车启动车辆起动机没有任何反应;。

故障诊断与排除:

1）ISID检测存在A0C1CAS输出端总线端Kl.50故障，执行检测计划，提示更换起动机

2）检查起动机控制线路正常，测量起动机B+接线柱电压12.5V,测量蓄电池电压；更换起动机，车辆使用中再次出现无法启动故障

3）检查主电源线，检查后备箱蓄电池槽右前电源接线柱发现螺栓连接松动，电源接线柱与后备箱蓄电池槽由于受热已脱开；

4）更换损坏的后备箱蓄电池槽，紧固电源接线柱螺栓，检查其他电源以及接地连接良好，试车启动车辆正常

工作原理阐述：

CAS与DME进行EWS代码识别，识别通过后由CAS控制起动机启动车辆。

4点火系统故障分析

故障现象:

一辆F18配备N52发动机底盘号为SD16397行驶112473km的车辆发动机怠速不稳，尤其是凉车的时候，发啃，方向沉……

故障诊断与排除：

1）ISID检测有EPS控制单元：

温度过高，串行数据接口，信号：

通信故障等故障……执行EPS检测计划，检查EPS外部无拖底、无外力创伤、无油水浸泡等现象，检查各线路插头固定良好，各线路插头供电正常，依据检测计划建议更换EPS，并编程设码。

读取各缸平稳值，大多都已超出标准范围，查询历史维修记录得知，该车40000KM时更换过火花塞，一直未清洗过油路。

所以建议更换火花塞并清洗油路后试车进一步检查。

2）更换火花塞并清洗油路，更换EPS并编程设码四轮定位后。

启动未见明显异常，外出试车期间抖动及发啃现象依然存在，而且发动机故障灯报警，回店检测有一缸熄火故障，读取平稳值六个缸都已超出标准范围，此时怀疑一缸点火线圈没装好，重新装配后，故障仍然存在，将一缸点火线圈与一个工作良好的点火线圈对换后，抖动现象排除。

所以确定一缸点火线圈损坏。

3）更换一缸点火线圈后，外出试车抖动及发啃现象排除，但试车期间感觉车辆有提速不畅故障，并且无法读取机油油位。

再次回店检测依然有串行数据接口，信号故障，机油油位传感器故障，读取氧传感器信号，电压超出标准范围，怀疑三元有堵塞现象，拆检三元发现确有堵塞现象，建议更换后试车进一步试车检查

4）执行检测计划检查串行数据接口上各线路及插头固定良好，依次量取电子节温器，发电机，机油油位传感器电压，（标准12V）均不在标准范围内，依次拔下电子节温器插头，发电机插头，机油油位传感器插头依旧无法读取机油油位。

确定DME由于点火线圈损坏导致DME也损坏，建议更换DME并编程设码后试车进一步检查。

5）更换DME和三元后试车未见异常所有故障排除……

工作原理阐述：

串行数据接口是数据传输率为1.2kBd的一种单线数据总线。

下列数据将在DME/DDE和所连接的部件间进行交换：

DME/DDE向部件发出的功能请求部件向DME/DDE发出的识别数据向DME/DDE发出的部件及其功能的工作值部件向DME/DDE发出的故障信息

5燃料供给系常见故障分析

一、故障现象：

一辆E66配备N62发动机底盘号为DM76489行驶294873km的车辆行驶中忽然熄火熄火后无法启动，出现过三四次了，到现场救援拖车启动正常将车拖到本店后启动试车正常仔细问询客户故障出现都是油箱满油状态出现故障，客户说无法启动时在当地找了个修车的检查汽油管内没有压力说是油泵坏了，

故障诊断与排除：

1）进行车辆测试故障码；

272DDME混合汽加法调校气缸列2调节达到极限混合气过稀

2721DME废气触媒转换器后的氧传感器老化气缸列1

271ADME氧传感器气缸列1废气触媒转换器前信号

2）分析故障氧传感器故障吗不可能导致偶发熄火无法启动故障依据故障码272D执行监测计划检查进气管的密封，燃油压力，点火线圈喷油嘴等等，检查未见异常

3）连接油压表油压为3.2bar标准压力为油压偏低，检查汽油滤芯发现是客户在修理厂换的副厂配件，怀疑油压低与滤芯有关，更换滤芯后测量油压为3.3bar.压力比原来提高了

4）删除故障码连接油压表将油箱加满油进行留厂试车，未出现熄火现象，油压依旧偏低。

5）由于熄火故障没有出现故障根源不确定，行驶抛锚隐患比较大，与客户沟通通过保修程序更换油泵进行试车观察客户表示理解，更换油泵后测试油压正常，加油测漏检查发现油泵盖的上方有很多汽油清洁后有很快漏出油箱最高部位运行通风管接口漏油，需要更换油箱来解决

6）更换油箱排除漏油导致的汽油进入进气道引起的车辆无法启动后试车正常。

工作原理阐述：

从活性碳过滤器中抽吸的燃油蒸汽由DME控制通过燃油箱排气阀供给发动机进行燃烧。

燃油箱排气阀为两个怠速阀供给燃油蒸汽。

只在部分负荷范围内抽吸燃油蒸汽。

燃油箱系统燃油蒸汽的产生量取决于：

-燃油温度和环境温度

-空气压力

-燃油箱油位

燃油箱排气阀在断电状态下关闭。

因此当发动机处于静止状态时燃油蒸汽就无法从活性碳过滤器进入到进气总管中。

二、故障现象：

一辆F18配备N52发动机底盘号为SE93002行驶15703km的车辆发动机故障灯报警

故障诊断与排除：

1）ISID检测故障码为：

废气触媒转换器前氧传感器加热装置2，控制：

断路，执行检测计划提示：

特别要注意插头内是否有水或锈蚀。

如有必要，多次松开插头连接并重新将插头插牢。

2）检查未发现明显故障，通过进行系统检测，氧传感器的信号正常，但是故障码还是不能删除

3）进行拆检氧传感器，发现该氧传感器中间被损坏，仔细检查发现应为被老鼠咬坏导致，进一步仔细检查：

发动机上盖、中部隔热棉及多处都被咬坏

4）更新所有损坏的部件，故障排除

工作原理阐述：

废气触媒转换器前的氧传感器时一个宽带氧传感器，该该部件不断测量废气中的残余氧含量，残余氧含量的摆动值作为电压信号继续传送给DME,DME通过喷射修正混合气成分。

该氧传感器的传感机构有二氧化锆陶瓷层组成，其中间插入的加热元件确保快速加热到至少760℃的必要工作温度

6润滑系统常见故障分析

故障现象：

一辆E70配备N52发动机底盘号为L018342行驶125403km的车辆发动机异响。

故障诊断与排除：

1）试车确认怠速时发动机呜呜异响，发动机转速升高后异响更加明显，拧开机油加油口盖异响未有任何变化；

2）将发电机皮带拆除后异响依旧存在，此时在机油滤清器盖处能感觉到明显的振动；

3）拆下机油滤清器后发现机油滤芯已经变形，查看该车辆已出厂一年多，虽然没有行驶里程但放置时间过长，机油已变质，

4）更换机油以及机滤后试车确认故障排除

1油底壳2体积流量调节式机油泵3溢流阀4机油滤清器5滤清器旁通阀

工作原理阐述：

发动机使用普通的主流量机油滤清器。

带有一个集成式滤清器旁通阀。

过滤器受到污染时此旁通阀打开，负责继续向润滑部位提供（未净化的）发动机油，此阀工作发出声音。

7冷却系常见故障分析

故障现象：

一辆E70配备N52发动机底盘号为L018342行驶125403km的车辆启动后电子风扇一直高速运转。

故障诊断与排除：

1）经观察一着车，风扇就高速运转，检查防冻液液位正常。

2）用ISID诊断，存在DME电动冷却液泵，转速偏差。

3）执行检测计划：

供电电压正常，接地正常，检查插头无损坏。

4）确定为电子水泵机械故障，经拆检水泵转子损坏

工作原理阐述：

电子水泵利用自身的自检功能检测到转速比偏差无法对发动机进行必要冷却，将信息通过串行数据接口BSD发送到DEM,因此进入应急模式,DME使电子风扇高速运转。

结论

随着经济的不断发展，机动车辆的保有量在迅猛增加，各国正在抓紧制定有关机动车辆的管理法规，制定严厉的排放法规,加大有关汽车节能减排技术的研发力度，同时，更加大了汽车检测工作的发展速度。

汽车检测工作首先要保证机动车行驶当中的安全环保效果，对在用车辆进行不定期的安全环保方面的检查,确保车辆能在安全、高效、低污染下运行；其次能对机动车辆的综合性能进行检测，通过可靠的检测技术手段，对车辆的工作能力及技术状态进行检测，保证车辆具有良好的可靠性、动力性与经济性;第三对汽车进行检测的同时还能对发动机的故障情况进行诊断、查明故障原因、进行排除，确保车辆在良好的技术状况下运行。

汽车检测与诊断技术的发展前景广阔,随着技术的进步,必将对环境保护、安全生产起到重要作用。

参考文献

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