宝马1系N13发动机涉水维修后燃油压力低

宝马1系N13发动机涉水维修后燃油压力低
作者：程旭东
来源：《汽车维修与保养》 2018年第1期
故障现象
一辆宝马1系F20，车辆底盘号为J134XXX，发动机型号为N13。

车辆因涉水熄火，对发动机进行维修(更换曲轴、连杆、活塞环和气门油封等)后，发现传动系统故障灯点亮报警，检测发现系统存有“燃油高压系统压力过低”的故障码。

故障诊断与排除
接车后，笔者对该车进行如下检测：
1.读取故障码
使用专用诊断仪对车辆进行测试，发现有图1所示故障码，诊断仪对该故障码的详细说明如图2所示。

3.调用DEM，读取数据流
通过调用DME控制单元功能，读取燃油系统相关数据流发现：
(1)未出现故障报警时，燃油高压系统压力的实际值和标准值较接近，而且实际值会略高于标准值，不存在压力过低的现象，如图4所示。

(2)对比正常车辆上燃油高压系统压力的实际值和标准值之间的差值很小，如图5所示为正常车辆上的高压系统压力。

(3)当开始出现故障时，燃油高压系统压力的实际值会低于标准值约0.5MPa，并且激活传动系统故障报警，如图6所示为故障车报警时高压系统压力。

(4)当故障稳定后，燃油高压系统压力的实际值和标准值再次恢复接近，并且两者均小于正常值。

4.燃油量控制阀检查
检查燃油量控制阀的供电电压为5V，显示正常(图7)；检查燃油控制阀的波形，检查结果
为异常(图8)。

通过对比正常车辆高压油泵量控阀的PWM波形，可发现DME虽然能对燃油量控制阀进行控制，但出现了时间长短不一的控制过程。

出现故障时，控制周期较短，并且在切断控制时形成
了一个较高的反向感应电压。

正常车辆的燃油量控制阀控制周期相对较长，未出现明显的中断
现象。

与N63、N74、N20和BX8发动机一样，N13发动机使用的也是大家所熟知的Bosch单活
塞高压泵，DME通过对比压力标准值和油轨压力传感器测量的实际值，以脉冲宽度调制方式(PWM信号)控制燃油量控制阀。

燃油量控制阀通过打开或关闭燃油供给管路泵元件的方式调节
压力。

燃油量控制阀打开时，大部分通过活塞吸入的燃油被回压入燃油供给管路。

从故障车辆上燃油量控制阀的控制波形可以看出，DME减少了燃油量控制阀的打开时间，
以增加燃油压力，可能是系统识别到燃油压力过低，所以电脑控制系统会报燃油压力低的故障。

对燃油量控制阀认真检查，发现控制阀工作正常，但反馈出来的信号存在问题。

5.拆解燃油高压泵
拆下高压泵检查，未发现滚轮挺杆遗漏安装的现象(图9)。

6.检查高压燃油泵的安装
在ISTA中找到高压燃油泵的标准安装位置(图10)，同时ISTA上有明确的维修警示：“在
驱动法兰和驱动单元上，分别有一个箭头，定位时，它们必须相互对准！进气凸轮轴上的凸轮
轮廓定位件必须在上部闭合！”
按照ISTA维修说明，重新调整高压油泵驱动单元和进气凸轮轴之间的正时位置，故障被彻底排除。

维修小结
本次故障的主要原因是对N13系列发动机(N18相似)的机械结构不熟悉，以及没有详细查
阅ISTA标准维修说明，属于比较低级的、人为制造的故障。

N13发动机的高压泵是一个单活塞高压泵，由进气凸轮轴通过一个三段凸轮进行驱动(N54、N55为三活塞斜盘驱动高压泵)。

每段凸轮相隔120°，当曲轴旋转720°，凸轮轴只旋转了360°，4个汽缸均完成一次做功过程(也等于4个喷油过程)。

N13发动机没有燃油低压传感器，而是采用通过探测转速和负荷进行传统的输送量调节方式。

发动机管理系统根据发动机负荷和发动机转速确定所需燃油压力，通过共轨压力传感器测
量实际达到的压力值，并将其发送至发动机控制单元。

对比共轨压力规定值和实际值后，通过
燃油量调节阀进行调节。

通过脉冲宽度调制方式(PWM信号)控制燃油量控制阀，在断电状态下执行打开位置。

这样
高压泵的泵活塞无法压缩燃油。

因此取出燃油量控制阀时，无法通过高压系统产生压力。

在时
进行发动机冷启动，共轨内会存有最大燃油低压(0.65MPa)，以维持发动机在此状态下的运行能力，虽然系统会延长电磁阀的持续开启时间并提高怠速，但无法提供发动机的最大功率。

另外，出现故障后，只做了初步的检查，没有详细检测、对比和分析高压油泵的各项运行
参数，没有确切的理论和实际依据，仅凭个人经验进行猜测，选择故障率最大的部件进行更换，这也是维修中的一项大忌(风险评估)。