2016款宝马320Li发动机故障灯亮

文/李明权劳模创新工作室(深圳) 杨盛林 易明亮

故障现象

一辆2016款宝马320Li，搭载B48型发动机，行驶里程约60000km。车主反映：该车发动机故障灯偶尔会报警，但其余均正常。

故障诊断与排除

接车后首先确认故障现象，当时发动机故障故障灯未点亮，进行路试也未能重现故障，发动机怠速、加速、操控等均正常。

用专检电脑ISID读取故障记忆，有相关故障码118001-混合气调节，汽油混合气过稀，当前不存在(图1)。查看故障细节(图2)和故障码系统环境(图3)发现，混合气过稀故障是在热车怠速时触发的。

图1 故障车内存储的故障码

混合气充分燃烧需要精确的空气与燃油的质量混合比，即空燃比。理想空燃比是14.7，即1kg燃油完全燃烧理论上需要消耗14.7kg空气。在发动机运行过程中，由于受多种因素的影响，实际空燃比与理论空燃比会有所不同。为此，又引入了过量空气系数λ，即实际输送的空气量与理论空气需求量的比值(如图4)。空气不足时，混合气过浓，λ小于 1；反之，空气过量时，混合气过稀，λ大于1。

当故障存在时，空燃比异常，过量空气系数λ大于1，混合气过稀可能的故障原因有：喷油量不足；进气系统漏气；发动机控制模块DME或传感器监控存在异常。一般混合气过稀时，发动机会出现轻微抖动、动力下降，或许车主没留意到故障发生时发动机出现的轻微抖动，为慎重起见，再次与车主沟通，得到的反馈是：他驾龄很长，而且对车辆状态很敏感，如果发动机出现抖动他肯定会察觉，但故障车出现发动机故障灯点亮故障时，发动机未出现任何抖动，一切正常。

读取空气质量、空气压力、氧传感器等数据流(图5)，未发现异常；执行空燃比检测计划，进一步检查空燃比(图6)，同样未发现异常。

图2 与故障码118001相关的详细信息

图3 故障码118001的系统环境

图4 不同λ值时发动机的状态

图5 故障车空气传感器数据流

图6 故障车空燃比数据

用烟雾测试仪的“TEST”档对进气系统进行检查，浮球位置稳定后与正常的同款发动机进行对比，未发现异常；用smoke档对进气系统进行检漏，也未发现异常。

检查车辆集成等级为F020-16-07-506，为了排除车辆软件问题，对车辆进行编程设码。编程后反复试车，未重现故障。至此，只好先暂时交车，并让车主随时留意。

过了几天该车再次进店检修，车主反映发动机故障依然偶发报警，故障码依旧为“当前不存在”。检查该车油箱排气阀的索引号为“04”，但最新的零件索引号已改为“06”(图7)。油箱通风阀的作用是通过吹洗空气使活性炭过滤器再生。从图8所示的燃油供给系统结构图可以看出，通过活性炭过滤器吸入的吹洗空气与碳氢化合物一起被压缩后，再输送给发动机。在断电状态下，油箱通风阀处于关闭状态，因此在发动机静止状态时燃油蒸汽不会从活性炭过滤器进入进气管，但在发动机运转过程中，系统根据活性炭的负载情况适时打开通风阀，将通过活性炭过滤器吸入的吹洗空气与碳氢化合物(HC)一起加浓，然后将吹洗空气供给发动机进行燃烧。

图7 最新的油箱通风阀零件索引号

图8 故障车型燃油供给系统结构图

油箱排气阀打开时，炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽会被吹进进气系统，混合气应该出现过浓情况，但是，如果炭罐中没有燃油蒸汽，此时进气系统中的空气会过量，混合气反而会出现过稀情况。搞清楚这种逻辑关系后，我们决定用内窥镜检查油箱排气阀，通过检查发现，排气阀的阀门已经断裂(图9)。拆解油箱排气阀，确实已经损坏。更换全新的油箱排气阀后交车，一周后电话回访，客户反馈故障未再出现，该车故障被彻底排除。

图9 故障车上的油箱排气阀阀门断裂

维修小结

本案例中，由于故障车上的油箱排气阀门断裂，造成进气系统出现漏气，从而导致混合气过稀，进而触发发动机故障灯报警。由于是偶发性故障，再加上故障点太过隐蔽，致使故障诊断过程并不顺利。

通过本案例可以看出，在诊断混合气异常引发的故障时，应充分理解混合气形成的原理，系统结构，对进气、排气、曲轴通风、燃油供给、燃油箱排气等系统进行全面分析和检查。另外，燃油箱排气系统故障不但会导致混合气过浓，也会导致混合气过稀。

专家点评

李明权

与发动机空燃比相关的故障诊断，从来都不是一个简单的过程，也就是我们俗称的软性故障。因为故障原因常常不是某一个传感器或者执行器，而往往是多种多样的。与之相对应的硬性故障，如水温传感器之类的，则相对简单很多。

通过该案例可以看出，作者对过量空气系数λ以及发动机空燃比的理解十分透彻，并能灵活地用于汽车维修实践。在以往的案例中，炭罐电磁阀如果出现了不能关闭(即直通了)，往往会导致混合气过浓，因为电磁阀不受电脑占空比的控制，导致系统吸入了过多的燃油蒸汽，这样分析确实没错，但是发动机运行了比较长的时间以后，情况就可能发生改变。本案例中，燃油蒸汽排放系统出现故障，燃油蒸汽不受电脑控制地进入混合气内，使得一段时间内的混合气变浓，由于燃油蒸气产生的速度没有那么快，一段时间以后，从炭罐中吸入的蒸汽中燃油的比例越来越低，主要是空气，使得进入发动机中的混合气过稀。

在实际维修中，大家很容易搞混λ大小于混合气浓稀之间的关系，笔者也一样，也经历过经常搞混的阶段，直到搞清楚了“λ”的确切含义是“过量空气系数”，表示的是空气过量的程度，记住这一点就不会再搞混了。λ值越大，说明空气过量的程度越大，混合气越稀。当然，如果还是记不住，建议直接记三个字“大1稀”。