宝马740Li轿车涡轮增压器故障
2015-11-18 14:18
一辆行驶里程约5万km。配置N54双涡轮增压发动机，车型为F02的2010款宝马740Li轿车。用户反映：该车辆在加速行驶时仪表中发动机黄灯报警点亮，中央信息显示屏提示引擎故障、输出功率下降。感觉车辆急加速性能下降。故障诊断：接车后连接ISID进行诊断测试，读取相关的故障内容为120308-增压压力调节，下部值；增压压力过低。执行检测计划，分析可能产生的故障原因有以下几点：减压装置真空供应装置、减压阀、增压空气导管、涡轮增压器、排气背压过高。
首先进行一般的目测检查，检查减压装置控制真空管路，管路密封、安装正确没有弯折；检查从空气压缩机到节气门的增压空气管和软管，管路密封和安装也正确；检查通往空气压缩机的进气管，进气管密封和安装是正确。
接下来检查减压装置真空供应装置的真空压力，在N54发动机上有两种减压装置。
一是废气旁通阀的减压装置，废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系，无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力，废气旁通阀由真空执行机构操纵，这些执行机构由发动机管理系统通过电子气动压力转换器（EPDW）来控制。发动机真空泵产生真空并将其存储在一个蓄压器内。通过废气旁通阀可将全部或部分废气气流输送至涡轮处，达到所需增压压力时，废气旁通阀开始打开，部分废气气流通过旁通通道排出，这样可防止通过涡轮继续提高压缩机转速，通过这种控制方法可处理各种运行状况。
二是进气循环空气减压阀，N54发动机的循环空气减压阀用于降低节气门快速关闭时不希望出现的增压压力峰值。如果发动机转速较高时关闭节气门，进气管内就会产生真空压力。由于至进气管的通道已阻断，因此会在压缩机后形成无法消除的较大背压，这会造成增压器泵气。这意味着出现明显感觉到的干扰性泵噪音，出现这种泵噪音的同时，废气涡轮增压器还承受可造成部件损坏的负荷，因为高频压力波向废气涡轮增压器轴承施加轴向方向的负荷。
循环空气减压阀通过一个电动转换阀（EUV）来控制。根据发动机运行状态，通过进气管压力或真空系统的真空控制循环空气减压阀的真空压力。EUV在较大的运行范围不启用，在这种情况下通过进气装置与增压空气管之间的压力差打开循环空气减压阀。如果节气门前后存在压力差，进气管压力就会使循环空气减压阀打开，并将增压压力转至压缩机的进气侧。压力差一旦超过0.3 bar，循环空气减压阀就会开启。这个过程可防止出现造成部件损坏的干扰性泵动作用。即使发动机以接近怠速转速运行（P增压／P进气压力差＝0.3 bar），循环空气减压阀也会根据系统要求开启，但不会对增压系统进一步产生影响，废气涡轮增压器在这些低转速范围内承受全部废气气流的压力，并在接近怠速转速运行时便对进气预先施加一定压力。如果此时节气门开启，就会迅速为发动机提供所需要的全部增压压力。
N54发动机真空系统的功能进行了微调，由真空泵产生用于制动助力器的真空和用于操控废气旁通阀的真空，循环空气减压阀现在也通过一个电动转换阀（EUV）获得真空。真空蓄能器集成在发动机盖板内。真空蓄能器可以为废气旁通阀的操控持续提供真空。有三个真空管路与发动机盖板相连。其中一个管路用于提供真空泵产生的真空，另外两个管路用于操控两个废气旁通阀。
拆下废气旁通阀的真空管测量真空压力，这个真空产生用于废气风门控制，怠速时为－0.9bar，加速有负荷时为－0.38bar，正常。拆下真空泵至EUV的真空管路测量真空压力，这个真空压力用于进气控制循环空气减压阀的控制，怠速和加速状态都为－0.9bar右，测量真空助力泵真空管真空度为－0.9bar左右，这两个值也是正常的，接着测量节气门后真空压力为－0.6bar左右，继续测量EUV至循环空气减压阀的真空压力，结果显示为0。由上面阐述可以明确EUV在较大的运行范围不起作用，循环空气减压阀就直接由进气歧管内的压力来控制，EUV的连接进气歧管侧和至进气循环空气减压阀侧是直接相通的，电控部分只控制真空泵的压力，也就是说，EUV至循环空气减压阀的真空压力应该和进气歧管内的压力一样为－0.6bar左右。但刚才在测量真空泵至 EUV的真空管路测量真空压力时，明明感觉到EUV有一个接口有真空压力，难道真空管路连接错误？赶紧找一台相同的车辆进行比较，果然是真空管路连接错误。真空泵至EUV的真空管路连接到EUV至循环空气减压阀端，却把EUV至真空泵端连接到至循环空气减压阀的真空管路上，所以测量循环空气减压阀的真空管的真空压力会显示为0。
这是一起人为错误安装引起的故障，这两根真空管管子装反后，真空泵产生的真空压力直接就和进气歧管相连了，在一些工况下导致真空泵的真空压力下降。废气涡轮增压器的旁通阀是由真空泵产生的真空压力控制，压力下降后会导致旁通阀关闭迟缓或者不能完全关闭，影响废气涡轮的转速，进一步导致增压压力过低。重新把EUV的真空管路连接正确，试车，故障排除。
