浅析汽车发动机运转抖动的故障诊断 (3)1

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题目浅谈汽车发动机运转抖动的

故障与诊断

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浅谈汽车发动机运转抖动的故障

诊断

［摘要］发动机运转抖动，不仅影响车辆的舒适性，而且会影响动力性、经济性以及安全行，所以不能忽略发动机抖动带来的危害。本文以宝马N55发动机（以下简称N55发动机）为例，就发动机抖动的成因进行探究，以达到举一反三的目的。

［关键词］汽车、抖动、原因、诊断

目录

一、引言 (3)

二、N55发动机的机械特点及电控原理简介 (5)

1、N55发动机的机械特点 (5)

2、N55发动机的优点 (5)

三、N55发动机的电控原理简介 (7)

1、N55发动机电控系统的组成 (7)

2、N55发动机的电控原理简介 (7)

四、N55发动机易发生运转抖动的几个方面原因 (8)

1、燃油供给系统引起的抖动 (8)

2、空气供给系统引起的抖动 (9)

3、点火控制系统引起的抖动 (10)

4、机械故障引起的抖动 (11)

5、负荷增加时引起的抖动 (11)

6、设定及调整不当引起的抖动 (12)

7、排放控制系统引起的抖动 (12)

五、故障诊断与排除 (13)

六、结束语 (13)

七、致谢 (14)

八、参考文献 (15)

一、引言

在维修汽车的过程中，就发动机运转抖动出现的问题比较多，实践中其诊断的难度也比较大。N55发动机是宝马新研制的一种高效能的发动机，它现在在宝马车上的应用比较多，而且会代替N54，成为普遍的一种发动机。所以我以N55发动机为例，在此进行分析。（如图1所示）

图1 N55发动机图

二、N55发动机的机械特点及电控原理简介

1、N55发动机的机械特点

（1）N55发动机的各类技术指标

N55发动机全称为3.0L N55 涡轮增压 DOHC 直6发动机，它是继N54直列6缸全铝发动机之后的另一款新的发动机。

汽缸容积（cc）：2979

缸体/缸盖材料：铝/铝

缸径×冲程（mm）：84×89.6

最大功率：300马力/225kW/5800rpm

峰值扭矩：407Nm/1200-5000rpm

升功率：100hp/L

压缩比：10.2：1

城市/高速油耗（L/100km）：12.4/8.4

2、N55发动机的优点

（1）全新N55发动机的核心竞争力来自于twin-scroll turbocharger——双涡管涡轮增压系统，这套系统在一个涡轮叶片外“开凿”了两条气槽，配合双涡管的设计，按照点火顺序将各缸内的排气分别引入这两个流道，从而实现了利用一个涡轮达到双增压的效果。这一技术改进了普通双涡轮增压结构重量大、成本高的弊端，使其300马力最大功率和407Nm峰值扭矩输出数据几乎没有缩水的前提下，降低了发动机重量以及制造成本（如表2所示）。

表2 N55发动机功率和扭矩对比表

（2）双涡管结构减小了排气歧管内的气流干涉，使尾气流更加顺畅；单涡轮受到两条尾气流道的推动也更加容易启动。得益于此，N55上的涡轮的迟滞表现被降低至了更加不可思议的程度：峰值扭矩的出现由上一代的1400rpm降低到了1200rpm！

（3）N55使用的是第三代的Valvetronic进气系统，即连续可变气门正时电子控制系统，通过更加快速、平顺、精确的进气阀控制，Valvetronic能够让宝马省去节气门而只用进气阀来控制进气流量，较少泵压损失。这套系统配合同样高精度的燃油直喷系统，总共可以提高7%的燃油效率，使用N55发动机的新款宝马335i车型油耗数据仅仅为12.4L（城市）和8.4L（高速）/100km。

三、N55发动机的电控原理简介

1、 N55发动机电控系统的组成：

（1）发动机机械燃油喷射系统

（2）发动机电控燃油喷射系统

（3）发动机电控点火正时系统

（4）发动机电控怠速控制系统

（5）空气供给系统

（6）燃油供给系统

2、N55发动机的电控原理简介

电予控制器叉称为电控单元（ECU或ECM），俗称电脑，是发动机控制系统的核心部件。其功用是根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。发动机工作时，节气门位置传感器（TPS）检测驾驶员操作的节气门开度信号，空气流量传感器（AFS）检测进入气缸的空气量，曲轴位置传感器（CPS）检测发动机的转速信号，这三个信号作为确定汽油喷射量的主要信息

输入电控单元（ECU），再由ECU计算确定基本喷油量。与此同时，ECU 还要根据水温传感器、进气温度传感器和氧传感器等输入的信息计算确定辅助喷油量，用以对基本喷油量进行必要的修正，最终确定实际喷油量。当实际喷油量确定后，ECU再根据曲轴位置传感器输入的曲轴转速与转角信号、凸轮轴位置传感器输入的第一缸活塞上止点位置信号，确定最佳喷油时刻和最佳点火时刻，并向各执行器发出指令信号，控制喷油器、点火线圈、怠速控制阀等动作。

四、N55发动机易发生运转抖动的几个方面原因

1、燃油供给系统引起的抖动（如图3所示）

（1）供油压力不足或油压不稳定，通常由以下原因造成

a汽油滤清器过脏

b汽油泵滤网过脏

c汽油泵严重磨损

d燃油管路泄漏

e油压调节器内部卡滞泄压

f油泵控制继电器触电烧蚀产生电压降低等

供油压力不足或油压不稳定时，现象为发动机怠速不稳、动力不足、加速无力甚至熄火。

（2）油压调节器内部损坏

调节器内部的燃油腔与真空腔之间膜片破裂，导致燃油直接进入进气歧管，导致混合气过浓，引起发动机运转抖动，排气管冒黑烟，加速不良且在热机熄火后不易着车。

（3）喷油器部分堵塞或泄漏

喷油器出现部分堵塞时，会造成发动机冷机难起动、怠速不稳、加速不良、动力不足等情况的发生。当喷油器泄漏严重时，会造成冒黑烟，汽车容易在遇红灯时熄火且难以马上着车。