寶馬X5一波三折的發動機大修

溫州/葉慧 吳揀選

車型：E70，配置N55發動機。

VIN：WBAZV410BL8××××××。

故障現象：發動機大修后，抖動，缺火；曲軸瓦嚴重刮傷，進氣凸輪軸瓦及缸蓋嚴重刮傷；曲軸運轉發卡。

故障診斷：主修告知，發動機大修后，發動機抖。冷車不明顯，熱車抖動明顯。經ISTA檢測，存有故障碼：5缸和6缸缺火。使用IMIB測量發動機點火波形，測量結果為波形正常。刪除故障后，診斷儀重新檢測，存有故障：3缸和4缸缺火，更換所有火花塞和點火線圈。再次檢測，依舊存有缺火故障：2缸、3缸、5缸缺火。讀取DME數據，發現混合氣偏濃，一直處于調節狀態；前氧1.32～1.46V（前氧小于1.5V混合氣濃；大于1.5V混合氣稀），后氧0.69～0.76V。因此懷疑混合氣調節系統故障。用煙霧測試，未發現進氣及曲軸箱泄漏；逐個拔掉節氣門/氧傳感器/水溫傳感器/機油壓力傳感器之后檢測，故障依舊。因此，判斷不是傳感器故障導致混合氣調節相差較大。檢查發現偏心軸齒輪有傷，于是判斷為偏心軸控制不良，更換偏心軸及電機后，故障依舊。再次拆開氣門室蓋檢查，發現進氣凸輪軸第一個瓦蓋未正確安裝，裝反了，導致機油壓力泄漏。拆解進氣凸輪軸檢查，發現進氣凸輪軸與缸蓋嚴重拉傷。重新處理缸蓋與進氣凸輪軸后，試車，故障依舊。檢查發現曲軸運轉阻力很大（曲軸阻力為45 N·m，標準為2.5 N·m）。重新分解發動機檢查，發現曲軸瓦嚴重刮傷，更換曲軸瓦和連桿瓦，重新組裝發動機。再次重裝曲軸及曲軸下部件時，發現一旦曲軸底部螺絲打上扭力（20N·m）未上角度，曲軸就卡得很緊，無法轉動。軸瓦是按照缸體和曲軸上的標號要求配瓦。檢查曲軸縱向間隙，在標準范圍內。

于是我們找了一臺同款發動機的曲軸，螺栓緊上20 N·m，也是卡的很緊，無法轉動。裝到原發動機上，曲軸就不卡了。于是我們懷疑曲軸下部件變形，用刀鋒卡尺測量，未發現曲軸下部件變形。這讓我們很困擾，為什么會這樣呢？按照經驗說，N55發動機新配瓦，轉曲軸都會很緊，即使是原車，拆裝下，也會很緊。于是我們對瓦進行刮瓦和校瓦處理。重新組裝，故障排除。

當我們重裝好發動機，安裝到車上，點火啟動測試發動機運行狀態時，一波三折，發動機聲音聽起來明顯不對，氣門聲音很響，而且儀表上報發動機故障。趕緊熄火檢查，打開機油加注口，發現汽缸蓋里明顯機油沒有泵上來。詢問維修工得到的信息：重組好發動機后，用蓄電池接線到啟動機上，促使機油泵工作，使油道里填滿機油，也檢查過機油濾清器里已有機油。于是，我們打開機油濾清器，發現機油濾清器里沒有機油。再次詢問維修工加注機油量時，得知才加了4.5L機油。N55發動機正常保養機油量為6.5L，大修后的發動機一般是加注7L機油，而這個發動機里才加了4.5L機油；后來再補加了3L機油，拔掉了燃油泵保險絲和噴油器插頭，不讓發動機著車；按點火開關，促使機油泵工作，慢慢把機油泵上來。一切就緒后，啟動發動機，發現發動機還是抖。經診斷儀檢測有5缸缺火故障。更換第5缸火花塞。診斷儀又報2缸、3缸故障。更換所有火花塞，故障排除。

（1）發動機部件刮傷。根據機油冷卻管路示意圖（如圖1所示），當機油泵把機油從油底殼內泵上來，經過機油濾清器后，就分別給VANOS、進/排氣凸輪軸、曲軸等各個部分進行潤滑。當進氣凸輪軸的瓦未正確安裝，導致機油從機油濾清器過濾之后，壓力就被泄壓，各個機械部位就無法得到正常的潤滑。發動機啟動后，各個部件就處于干摩擦。所以，導致凸輪軸、曲軸以及瓦片的嚴重刮傷。同時，大修發動機后，原本保留在發動機油道以及機油泵里的機油都流干了，添加機油時必須要比標準保養多加些機油。機油泵必須要被機油完全浸泡住。只有機油泵完全被機油浸泡住，且保證油底殼內有充足的機油。機油泵工作起來，發動機各個部件才可以得到足夠的潤滑和冷卻。所以，機油補充充足后，發動機運轉聲音恢復正常。

（2）安裝過程中曲軸緊。根據N55發動機材料結構，我們得知N55發動機材料是壓鑄鋁合金，但是在曲軸瓦和螺栓處是很硬鋼鐵質材料。當螺栓擰緊時，鋼鐵質結構是不會變形的，而周圍邊上鋁合金就會被擠壓變形，就把曲軸卡住了 ，因此，曲軸轉動阻力就加大。而且新配的瓦出廠時表面會被涂上一層蠟保護層，如果沒有處理曲軸軸瓦直接裝上去，螺栓上緊后曲軸瓦上的蠟就吸附住曲軸，也會加大曲軸轉動阻力。所以，我們把新訂到的瓦進行刮瓦處理后安裝，螺栓按照ISTA標準扭矩擰緊，曲軸運轉阻力恢復正常了。

┃ 圖1 機油部分潤滑系統

（3）發動機抖。此車發動機抖的根本原因是在火花塞上。我們重新檢查了點火波形，發現點火線圈的波形確實有震蕩波，但仔細看的時候點火波形存有雜波（如圖2所示）。按照火花塞的解剖圖，我們就可以知道，在火花塞陶瓷體部位內存抗干擾電阻體（如圖3所示），安裝火花塞時都要按照標準擰緊力矩，擰得過緊，火花塞陶瓷體內部的抗干擾電阻體容易扭轉損壞；擰得過松，容易導致串氣。而這車安裝火花塞時，由于主修憑經驗給火花塞擰緊，擰緊力矩過大，火花塞內部損壞導致發動機抖。

┃ 圖2 點火波形

故障總結：在排查故障時，我們要找準產生故障的原因是什么。在維修工作過程中要注重細節和標準。特別是擰緊力矩，廠家設定擰緊力矩，一定有他的原因。在維修過程中一定要按照ISTA標準維修，全憑經驗修車，往往欲速則不達。此車大修后發動機抖，其根本原因是火花塞，而火花塞損壞的原因是沒有按照標準給火花塞上扭矩，憑經驗上扭矩，安裝失誤導致火花塞內部損壞，最后導致分解了三次發動機，耗時耗力。

┃ 圖3 火花塞