寶馬118i發動機異常抖動故障檢修

廖榕光，肖麗紅

（1.廣州市白云行知職業技術學校，廣東 廣州 510515；2.廣州市黃埔職業技術學校，廣東 廣州 510730）

1 故障現象

一輛2016年寶馬118i轎車，開發序號F20，發動機代號N13B16，行駛里程約9.6萬公里。用戶反映：該車輛行駛中發動機故障燈點亮，中央信息顯示屏顯示圖1所示的故障信息，車輛加速無力，怠速狀態下發動機抖動明顯，趨近于熄火狀態。

圖1 中央顯示屏故障信息

2 故障分析

該車抖動非常明顯，趨近于熄火的狀態，明顯存在缺火的情況。一般來說發動機缺火主要由于機械系統、電子系統及燃油系統問題。根據該車的情況，可能是由于以下問題造成的。

1）點火系統問題：火花塞、點火線圈、線束及其驅動電路存在問題。

2）燃油系統問題：噴油器堵塞、損壞或者噴油器驅動電路問題。

3）發動機氣缸壓縮存在問題。

4）發動機電子系統DME損壞。

根據客戶的描述，對車輛進行檢測，驗證用戶反映的故障現象。接通點火開關，儀表的發動機故障燈亮起，車輛中央顯示屏的故障報警當前存在。起動發動機，怠速狀態下觀察，發動機抖動非常明顯，幾乎接近熄火。

3 故障診斷和檢測

連接寶馬原廠專用的診斷儀ICOM，打開診斷軟件ISTA對整車進行檢測，讀取車輛存儲的故障代碼：113026——點火開關和供電電壓噴射裝置繼電器對搭鐵短路。進入車輛控制單元樹界面，點擊DME圖標，調用控制單元功能，查看各個氣缸的運轉平穩性數值，發現氣缸1的運轉平穩性數值在-5~9之間快速波動，氣缸2、3、4均保持在-1.5~1.5之間輕微波動。從該數據流可以判斷氣缸1已經趨近于停止工作了。接下來添加檢測計劃，繼續運行缺火檢測的功能，得出運轉平穩性數值的波動圖（圖2），各缸的數據清晰反映了當前車輛的燃燒狀態。毫無疑問，發動機抖動的元兇就藏在氣缸1或其相關電路。

圖2 各缸運轉平穩性數值

根據檢測結果，馬上對點火系統進行故障排查。斷開點火開關，拆卸4個缸的所有點火線圈和火花塞，發現氣缸1的點火線圈竟然已經完全斷裂，破爛不堪，火花塞的電極則呈現炭黑色，如圖3所示，而氣缸2、3、4的點火線圈和火花塞則無任何異常。

圖3 損壞的氣缸1的點火線圈

本著從易到難的原則，從倉庫找到同型號的點火線圈和火花塞安裝到氣缸1，接著起動發動機，觀察發動機的運轉狀態，結果抖動依舊，沒有絲毫的變化。看來故障的源頭應該在點火系統的控制驅動電路，而不是點火線圈和火花塞。

接著繼續查閱故障碼113026的相關信息，發現該診斷是監控噴油嘴點火開關和燃油噴射過載保護繼電器單點火線圈的供電導線是否對搭鐵短路。如果繼電器被控制，但是在DME輸入端上仍然沒有電壓，則識別為故障。如果該故障碼出現，則執行以下保養措施：①檢查點火開關和燃油噴射的過載保護繼電器供電；②檢查DME與點火開關和燃油噴射過載保護繼電器之間的電線束；③安裝的組件（點火線圈）或相關電線束錯誤連接；④如果上述檢查均合格，更新點火開關和燃油噴射過載保護繼電器或配電器。

根據故障保養措施的提示，優先檢測點火開關和燃油噴射的過載保護繼電器的供電以及線束連接的情況。

如圖4、圖5和相關資料可知，熔斷絲盒通過蓄電池導線給配電器Z11供電（總線 端KL.30），蓄電池導線直接連接在配電器上，所有與配電器連接的輸出端都通過熔斷絲確保安全，在每個輸出端上都有總 線 端KL.30。總 線端KL.15N接通后，通過數字式發動機電子伺控系統主繼電器給DME供電。

圖4 配電器

圖5 點火開關和燃油噴射裝置繼電器電路圖

點火開關和燃油噴射的過載保護繼電器集成在配電器Z11內部，繼電器的供電通過Z8*4B端子由熔斷絲F503提供，繼電器的控制端連接DME的A46*5B-8，輸出端通過15A的F04熔斷絲向DME內部的點火開關和燃油噴射電路提供供電。

根據電路圖等相關信息，首先檢測點火開關和噴射裝置繼電器及其相關電路。

1）斷開點火開關和燃油噴射裝置相關線束插頭的連接，檢測配電器內部的點火開關和噴射裝置繼電器的好壞，檢測數據見表1。

表1 點火開關和燃油噴射裝置繼電器檢測

2）斷開點火開關和燃油噴射裝置相關線束插頭的連接，檢測線束插頭的好壞，數據見表2。

表2 點火開關和燃油噴射裝置繼電器線束檢測

3）連接相關線束插頭，接通點火開關，檢測點火開關和燃油噴射裝置繼電器通電后的運行情況，數據見表3。

表3 點火開關和燃油噴射裝置繼電器通電測試

根據表1、2、3的標準值與實測值的對比，可知點火開關和燃油噴射裝置繼電器的線束、供電和器件本體均不存在問題，這部分電路是正常的。由此可見控制單元記錄的故障碼與點火開關和燃油噴射裝置繼電器沒有實際的關聯，那么為什么記錄這個故障碼呢？維修暫時陷入了困境之中。再次查看該故障碼的保養措施，發現“安裝的組件（點火線圈）相關電線束錯誤連接”也會激活該故障碼，難道點火線圈的控制驅動電路存在問題嗎？于是再次對點火線圈及其驅動電路進行檢測，看看是否有遺漏的地方。

拆卸氣缸1的點火線圈，發現其非常燙手，拿出來一看，原來換上不久的全新點火線圈已經完全燒毀（圖6）。看來故障點果然是在點火線圈線束或者驅動電路，方向總算找對了。

圖6 損壞的新點火線圈

查閱相關資料可知，點火線圈按照變壓器原理工作，在一個共用鐵芯上安放著2個線圈。初級線圈由一根粗金屬絲組成，匝數少。線圈的一端通過總線端KL.15過載保護繼電器連接在車載網絡電壓正極（總線端KL.15）上。另 一 端（總線端KL.1）連接在點火終極上，這樣點火終極能夠接通初級電流。次級線圈由一根匝數很多的細金屬絲制成。查閱電路圖（圖7）可知，氣缸1的點火線圈T6151的插頭由有3個端子，具體功能見表4。

圖7 點火線圈控制電路圖

表4 點火線圈T6151插頭定義

斷開相關線束，對點火線圈T6151的插頭線束進行測量，并記錄數據（表5~表6）。

表5 點火線圈T6151的插頭線束測量

表6 點火線圈T6151的供電電壓測量

結合表5、6的檢測可知，氣缸1的點火線圈的供電和線束連接都不存在問題，難道本次的故障部位在DME本身嗎？由于DME的拆檢存在一定的風險，在征得車主同意后，才拆檢DME，確認故障真正位置。拆卸DME外殼（圖8）后，找到如圖9所示4顆點火線圈驅動三極管NGD8201AG，其中有一個三極管有明顯的劣質維修痕跡，并且電路板有燒黑的現象。使用萬用表測量，發現氣缸1的控制端子A46*6B-1正是與這個驅動三極管的控制極相連，而它沒通電的狀態下已經對搭鐵短路。真正的故障源頭就在于氣缸1的點火線圈驅動三極管擊穿，點火線圈初級線圈控制極常閉而一直通電，由于熱量過大而燒毀點火線圈，造成氣缸1不工作，發動機因此產生了異常抖動、加速無力的故障現象。

圖8 拆卸DME外殼

圖9 點火線圈驅動三極管

4 故障排除

由于該電腦出現點火線圈功率三極管擊穿，而且電路板存在燒黑的現象，在與車主商量后放棄了單獨更換點火線圈三極管的方案，直接訂購全新的DME。DME到貨后，安裝到位，使用寶馬工程師軟件E-SYS進行編程、設碼和寫入原車車架號，同時使用ISTA診斷軟件清除故障代碼，匹配發動機參數。一切準備就緒后，起動發動機，著車后怠速運轉平穩無抖動，查看DME運轉平穩值均無異常；試車20km，加速有力無抖動，可見故障已經完全排除。

5 小結

發動機異常抖動是汽車典型的故障之一，造成該現象的原因眾多，排除故障需要對發動機的電控系統有深刻的認識。本例的故障原因由于DME內部電路板損壞，點火線圈驅動三極管的擊穿，造成初級線圈一直處于通電狀態，點火線圈過熱而燒毀，引起氣缸1無點火，造成發動機嚴重抖動、加速無力的故障現象。

現代汽車控制系統中都配備了車載的自診斷系統，為車輛的維修提供了極大的便利。但是由于汽車電路復雜，有時候故障代碼與故障發生的具體部位不一定相符，經常會造成一些難以診斷的故障，需要維修人員具備一定的理論知識和維修技巧，通過反復仔細認真地檢測，并充分分析診斷議器的數據流和原廠的維修手冊或電路圖，才能有效地把故障范圍縮小，查出原因并予以排除，解決所有維修過程中出現的疑難雜癥。