2020款寶馬525Li車帶電磁閥的NVLD壓力開關(guān)異響

上虞金昌寶順汽車銷售服務(wù)有限公司 胡立富

一輛2020款寶馬525Li車（開發(fā)系列號為G38），搭載B48發(fā)動機，累計行駛里程約為1.6萬km。車主反映，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，車輛右后部偶爾會傳出“突突”的異響。經(jīng)過維修人員仔細檢查，確認異響來源于右后輪內(nèi)襯里的帶電磁閥的NVLD（真空自然泄漏檢測）壓力開關(guān)（以下簡稱“NVLD壓力開關(guān)”）。更換NVLD壓力開關(guān)后試車，上述異響依然存在，于是找到筆者尋求技術(shù)支持。

筆者接車后首先試車確認故障現(xiàn)象。起動發(fā)動機，保持發(fā)動機怠速運行一段時間，此時NVLD壓力開關(guān)就會間歇性地發(fā)出“突突”的異響。用手握住NVLD壓力開關(guān)，能明顯感覺到振動。另外，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，該異響在活性炭罐電磁閥工作（即進行燃油蒸氣吹氣）時尤為明顯，當活性炭罐電磁閥不工作時，異響幾乎消失。用寶馬專用故障檢測儀（ISTA）檢測，系統(tǒng)無相關(guān)故障代碼存儲。

查閱相關(guān)資料得知，該車配備了NVLD，NVLD是一種用于燃油蒸發(fā)系統(tǒng)的被動診斷系統(tǒng)。其物理原理基于理想氣體定律，即物質(zhì)量保持不變且體積恒定時，壓力與溫度成正比。NVLD就是依據(jù)這個物理原理來識別燃油蒸發(fā)系統(tǒng)的泄漏。也就是說，溫度降低時燃油箱內(nèi)會產(chǎn)生真空。因此NVLD需要發(fā)動機關(guān)閉較長時間，以便識別泄漏。根據(jù)環(huán)境條件，診斷時間通常在發(fā)動機關(guān)閉后6 h～12 h。

如圖1所示，與之前汽油車的燃油蒸發(fā)系統(tǒng)相比，裝備NVLD的燃油蒸發(fā)系統(tǒng)多了2個部件，即NVLD壓力開關(guān)和帶溫度傳感器的NVLD電子裝置（以下簡稱“NVLD電子裝置”）。NVLD壓力開關(guān)安裝在活性炭罐的通氣管上，內(nèi)部集成電磁閥和壓力開關(guān)2個元件，其中電磁閥在燃油箱蒸氣吹洗時工作，壓力開關(guān)用于檢測燃油蒸發(fā)系統(tǒng)的密封性。NVLD電子裝置安裝在燃油箱右側(cè)的維修蓋板上，其內(nèi)部集成的溫度傳感器用于檢測燃油箱內(nèi)的溫度。

圖1 裝備NVLD的燃油蒸發(fā)系統(tǒng)

此外，當發(fā)動機運行并進行燃油箱蒸氣吹洗時，根據(jù)發(fā)動機控制單元（DME）的請求，NVLD電子裝置通過脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號控制NVLD壓力開關(guān)中的電磁閥，進而完全打開圓盤閥，此時吹洗空氣在主導真空作用下從濾塵器流入活性炭過濾器，然后從那里流入進氣歧管，NVLD壓力開關(guān)的工作示意如圖2所示。鑒于該車異響在發(fā)動機怠速運行并進行燃油蒸氣吹氣時尤為明顯，結(jié)合上述燃油箱蒸氣吹洗時的氣流路徑，推測NVLD壓力開關(guān)中的圓盤閥未正常開啟進而產(chǎn)生“突突”異響。

圖2 燃油箱蒸氣吹洗時的NVLD壓力開關(guān)工作示意

查閱相關(guān)電路（圖3），將示波器IMIB R2的測試線連接在NVLD壓力開關(guān)導線連接器S142*1B端子3和端子1（圖4，備注：紅表筆連接端子3，黑表筆連接端子1）上，起動發(fā)動機，保持發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，測得的信號波形如圖5所示。經(jīng)過測試對比發(fā)現(xiàn)，當異響出現(xiàn)時，占空比明顯變小。找來一輛正常車，測得正常車的信號波形如圖6所示，在發(fā)動機剛起動時先以大約88%的占空比控制電磁閥打開圓盤閥，隨后每隔10 s會重復出現(xiàn)大約88%的占空比，其余時間均以41%的占空比控制電磁閥并使圓盤閥維持在打開位置。分析認為，很可能是故障車的NVLD壓力開關(guān)在41%的占空比控制階段偶爾會出現(xiàn)占空比變小，使得NVLD壓力開關(guān)中的電磁閥線圈缺少電磁能量，進而造成圓盤閥無法保持在打開位置，在復位彈簧的作用下關(guān)閉，此時若活性炭罐電磁閥工作進行燃油箱蒸氣吹洗，被進氣管真空吸入的新鮮空氣經(jīng)過該閥門膜片處，與復位的圓盤閥就會形成一個迎面的撞擊，進而產(chǎn)生“突突”的異響。

圖3 裝備NVLD的燃油蒸發(fā)系統(tǒng)控制電路

圖4 連接示波器IMIB R2測試線至NVLD壓力開關(guān)上

圖5 測得故障車的NVLD壓力開關(guān)信號波形（截屏）

圖6 測得正常車的NVLD壓力開關(guān)信號波形（截屏）

鑒于在NVLD壓力開關(guān)處測量到的占空比波形不正常，推測可能的故障原因有：NVLD電子裝置故障；DME故障；相關(guān)的線路故障。脫開NVLD壓力開關(guān)導線連接器S142*1B和NVLD電子裝置導線連接器A248*1B，用萬用表電阻擋測量NVLD壓力開關(guān)與NVLD電子裝置之間線路的導通性，均導通良好。測量NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子4與端子2之間的電壓，為蓄電池電壓，正常。重新連接NVLD電子裝置導線連接器A248*1B，用示波器IMIB R2測量NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子3的信號波形，測得的信號波形如圖7所示。與正常車的信號波形進行對比，未發(fā)現(xiàn)任何異常。根據(jù)上述檢查，將該車的故障點鎖定在了NVLD電子裝置上。

圖7 測得的NVLD電子裝置導線連接器A248*1B端子3信號波形（截屏）

更換NVLD電子裝置（圖8），起動發(fā)動機，反復試車，上述異響不再出現(xiàn)，至此故障排除。

圖8 NVLD電子裝置