2011年寶馬X5發(fā)動機不能啟動

滄州/趙鼎明

2011年寶馬X5發(fā)動機不能啟動

滄州/趙鼎明

VIN：5UXZV4C51CL××××××。

車型：寶馬X5，開發(fā)序列代號E70，配置N55發(fā)動機（3.0T）。

行駛里程：97643km。

故障現(xiàn)象：客戶反映，在此之前發(fā)動機故障燈點亮，檢測是電子氣門控制系統(tǒng)故障，做完匹配后，故障消失。在洗車房洗完水箱后，車輛無法啟動，拔下空氣流量傳感器后，車輛可以啟動。高速公路上行駛到服務(wù)區(qū)內(nèi)熄火，發(fā)動機再也不能啟動，把車拖到我廠。

故障診斷：維修人員檢查發(fā)現(xiàn)，啟動機工作正常，發(fā)動機無法啟動。啟動時，聽聲音感覺沒有汽缸壓力。使用汽缸壓力表檢測汽缸壓力，發(fā)現(xiàn)汽缸壓力全部為零。

汽缸壓力為零的原因有：①活塞及活塞環(huán)故障；②氣門關(guān)閉不嚴(yán)；③正時錯誤；④電子氣門控制故障；⑤其他原因等。

使用專用診斷儀ISID進(jìn)行檢測，有多個故障碼，刪除故障碼后，與發(fā)動機電子氣門控制相關(guān)的故障碼不能清除（如圖1所示）。

圖1 故障碼

根據(jù)故障碼分析，故障原因可能有：①電子氣門伺服電機；②線路；③數(shù)字發(fā)動機電子控制模塊（簡稱DME）；④集成供電；⑤發(fā)動機機械故障等。

拆下氣門室蓋檢查，發(fā)現(xiàn)偏心軸在最小升程極限位置，不能打開進(jìn)氣門。手動調(diào)節(jié)偏心軸到最大升程極限位置，啟動發(fā)動機，立即著車。但插上電子氣門伺服電機插頭后，偏心軸又回到最小升程極限位置，發(fā)動機又不能啟動了。因此確定電子氣門控制系統(tǒng)故障。

根據(jù)檢測計劃做如下檢查與維修：①檢查軟件版本，正常。懷疑DME程序故障，對DME進(jìn)行單獨編程，編程完成后，故障依舊。②檢查伺服電機到DME之間的線路，測量了所有導(dǎo)線電阻均小于0.5Ω，插頭無銹蝕、松動，線與線之間無互相短路，線路正常。③更換伺服電機。

根據(jù)檢測計劃的提示，更換了伺服電機（如圖2所示），但更換后故障依舊。

懷疑DME故障，拆下送到北京某檢測機構(gòu)進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果為DME正常。配件部又提供一塊拆車的DME，更換后故障依舊，故障碼與原車的故障碼相同，判斷DME無故障，把舊的DME退回配件供應(yīng)商。

圖2 伺服電機

對發(fā)動機機械系統(tǒng)進(jìn)行檢查。拆檢過程中，發(fā)現(xiàn)手動調(diào)整偏心軸時有點犯卡，偏心軸齒輪有磨損，所以更換偏心軸。更換后，故障依舊。

根據(jù)線路圖（如圖3所示）測量DME的所有供電電源，人為給控制端繼電器線圈接地，使用大功率燈泡測試電源輸出，燈泡正常發(fā)光，且電壓降正常，電源沒有問題。檢查所有線搭鐵也沒有問題。

維修到此時，陷入了僵局。與電子氣門相關(guān)的部件都進(jìn)行了檢查或更換，但故障依舊。下一步怎么辦？

此時車間來了一輛5系車輛做保養(yǎng)，發(fā)動機都是N55。我們可以驗證故障車的部件是否在5系車上正常。對調(diào)伺服電機，故障現(xiàn)象沒有轉(zhuǎn)移，說明伺服電機正常；對調(diào)DME到伺服電機的線束（如圖4所示），故障現(xiàn)象發(fā)生了轉(zhuǎn)移，5系車上出現(xiàn)了相同的故障碼，從而證實了線束有故障。因為DME有防盜功能，并且不容易拆下，所以沒有對調(diào)試驗。

更換線束，故障依舊。

重新研究該車的電子氣門控制系統(tǒng)。該車采用的是VALVETRONIC DI系統(tǒng)，集成式霍爾偏心軸傳感器不再位于偏心軸上，而是集成在伺服電機內(nèi)。電機采用的是三相直流電機無刷電機（BLDC），并在伺服電機上集成了5個霍爾式的傳感器，用來監(jiān)測伺服電機的位置（如圖5所示）。DME控制伺服電機，控制電路先將直流電壓由換流器轉(zhuǎn)換成三相電壓來驅(qū)動電機。換流器由6個功率晶體管組成?？刂撇糠謩t通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器換相的時機（如圖6所示）。

圖3 DME電源電路圖

圖4 DME到伺服電機的線束

圖5 三相直流伺服電機

檢查DME控制部分。拆開DME測量控制三相直流電機的6個功率晶體管，使用萬用表二極管的擋位檢測，發(fā)現(xiàn)正向電壓都一樣，但其中有一個與其他的5個的反向電壓不一樣，確定此功率晶體管有故障，決定再次更換DME。

故障排除：更換全新的DME，并進(jìn)行匹配，試車，故障排除。

故障總結(jié)：此車故障原因為DME和DME到伺服電機的線束同時損壞，更換其中的一個，不能解決問題。萬用表測量線束雖然沒有問題，但還是有故障，只有更換試驗后，才發(fā)現(xiàn)有故障。

圖6 DME內(nèi)部控制電路