宝马118i发动机异常抖动故障检修

廖榕光，肖丽红

（1.广州市白云行知职业技术学校，广东 广州 510515；2.广州市黄埔职业技术学校，广东 广州 510730）

1 故障现象

一辆2016年宝马118i轿车，开发序号F20，发动机代号N13B16，行驶里程约9.6万公里。用户反映：该车辆行驶中发动机故障灯点亮，中央信息显示屏显示图1所示的故障信息，车辆加速无力，怠速状态下发动机抖动明显，趋近于熄火状态。

图1 中央显示屏故障信息

2 故障分析

该车抖动非常明显，趋近于熄火的状态，明显存在缺火的情况。一般来说发动机缺火主要由于机械系统、电子系统及燃油系统问题。根据该车的情况，可能是由于以下问题造成的。

1）点火系统问题：火花塞、点火线圈、线束及其驱动电路存在问题。

2）燃油系统问题：喷油器堵塞、损坏或者喷油器驱动电路问题。

3）发动机气缸压缩存在问题。

4）发动机电子系统DME损坏。

根据客户的描述，对车辆进行检测，验证用户反映的故障现象。接通点火开关，仪表的发动机故障灯亮起，车辆中央显示屏的故障报警当前存在。起动发动机，怠速状态下观察，发动机抖动非常明显，几乎接近熄火。

3 故障诊断和检测

连接宝马原厂专用的诊断仪ICOM，打开诊断软件ISTA对整车进行检测，读取车辆存储的故障代码：113026——点火开关和供电电压喷射装置继电器对搭铁短路。进入车辆控制单元树界面，点击DME图标，调用控制单元功能，查看各个气缸的运转平稳性数值，发现气缸1的运转平稳性数值在-5~9之间快速波动，气缸2、3、4均保持在-1.5~1.5之间轻微波动。从该数据流可以判断气缸1已经趋近于停止工作了。接下来添加检测计划，继续运行缺火检测的功能，得出运转平稳性数值的波动图（图2），各缸的数据清晰反映了当前车辆的燃烧状态。毫无疑问，发动机抖动的元凶就藏在气缸1或其相关电路。

图2 各缸运转平稳性数值

根据检测结果，马上对点火系统进行故障排查。断开点火开关，拆卸4个缸的所有点火线圈和火花塞，发现气缸1的点火线圈竟然已经完全断裂，破烂不堪，火花塞的电极则呈现炭黑色，如图3所示，而气缸2、3、4的点火线圈和火花塞则无任何异常。

图3 损坏的气缸1的点火线圈

本着从易到难的原则，从仓库找到同型号的点火线圈和火花塞安装到气缸1，接着起动发动机，观察发动机的运转状态，结果抖动依旧，没有丝毫的变化。看来故障的源头应该在点火系统的控制驱动电路，而不是点火线圈和火花塞。

接着继续查阅故障码113026的相关信息，发现该诊断是监控喷油嘴点火开关和燃油喷射过载保护继电器单点火线圈的供电导线是否对搭铁短路。如果继电器被控制，但是在DME输入端上仍然没有电压，则识别为故障。如果该故障码出现，则执行以下保养措施：①检查点火开关和燃油喷射的过载保护继电器供电；②检查DME与点火开关和燃油喷射过载保护继电器之间的电线束；③安装的组件（点火线圈）或相关电线束错误连接；④如果上述检查均合格，更新点火开关和燃油喷射过载保护继电器或配电器。

根据故障保养措施的提示，优先检测点火开关和燃油喷射的过载保护继电器的供电以及线束连接的情况。

如图4、图5和相关资料可知，熔断丝盒通过蓄电池导线给配电器Z11供电（总线 端KL.30），蓄电池导线直接连接在配电器上，所有与配电器连接的输出端都通过熔断丝确保安全，在每个输出端上都有总 线 端KL.30。总 线端KL.15N接通后，通过数字式发动机电子伺控系统主继电器给DME供电。

图4 配电器

图5 点火开关和燃油喷射装置继电器电路图

点火开关和燃油喷射的过载保护继电器集成在配电器Z11内部，继电器的供电通过Z8*4B端子由熔断丝F503提供，继电器的控制端连接DME的A46*5B-8，输出端通过15A的F04熔断丝向DME内部的点火开关和燃油喷射电路提供供电。

根据电路图等相关信息，首先检测点火开关和喷射装置继电器及其相关电路。

1）断开点火开关和燃油喷射装置相关线束插头的连接，检测配电器内部的点火开关和喷射装置继电器的好坏，检测数据见表1。

表1 点火开关和燃油喷射装置继电器检测

2）断开点火开关和燃油喷射装置相关线束插头的连接，检测线束插头的好坏，数据见表2。

表2 点火开关和燃油喷射装置继电器线束检测

3）连接相关线束插头，接通点火开关，检测点火开关和燃油喷射装置继电器通电后的运行情况，数据见表3。

表3 点火开关和燃油喷射装置继电器通电测试

根据表1、2、3的标准值与实测值的对比，可知点火开关和燃油喷射装置继电器的线束、供电和器件本体均不存在问题，这部分电路是正常的。由此可见控制单元记录的故障码与点火开关和燃油喷射装置继电器没有实际的关联，那么为什么记录这个故障码呢？维修暂时陷入了困境之中。再次查看该故障码的保养措施，发现“安装的组件（点火线圈）相关电线束错误连接”也会激活该故障码，难道点火线圈的控制驱动电路存在问题吗？于是再次对点火线圈及其驱动电路进行检测，看看是否有遗漏的地方。

拆卸气缸1的点火线圈，发现其非常烫手，拿出来一看，原来换上不久的全新点火线圈已经完全烧毁（图6）。看来故障点果然是在点火线圈线束或者驱动电路，方向总算找对了。

图6 损坏的新点火线圈

查阅相关资料可知，点火线圈按照变压器原理工作，在一个共用铁芯上安放着2个线圈。初级线圈由一根粗金属丝组成，匝数少。线圈的一端通过总线端KL.15过载保护继电器连接在车载网络电压正极（总线端KL.15）上。另 一 端（总线端KL.1）连接在点火终极上，这样点火终极能够接通初级电流。次级线圈由一根匝数很多的细金属丝制成。查阅电路图（图7）可知，气缸1的点火线圈T6151的插头由有3个端子，具体功能见表4。

图7 点火线圈控制电路图

表4 点火线圈T6151插头定义

断开相关线束，对点火线圈T6151的插头线束进行测量，并记录数据（表5~表6）。

表5 点火线圈T6151的插头线束测量

表6 点火线圈T6151的供电电压测量

结合表5、6的检测可知，气缸1的点火线圈的供电和线束连接都不存在问题，难道本次的故障部位在DME本身吗？由于DME的拆检存在一定的风险，在征得车主同意后，才拆检DME，确认故障真正位置。拆卸DME外壳（图8）后，找到如图9所示4颗点火线圈驱动三极管NGD8201AG，其中有一个三极管有明显的劣质维修痕迹，并且电路板有烧黑的现象。使用万用表测量，发现气缸1的控制端子A46*6B-1正是与这个驱动三极管的控制极相连，而它没通电的状态下已经对搭铁短路。真正的故障源头就在于气缸1的点火线圈驱动三极管击穿，点火线圈初级线圈控制极常闭而一直通电，由于热量过大而烧毁点火线圈，造成气缸1不工作，发动机因此产生了异常抖动、加速无力的故障现象。

图8 拆卸DME外壳

图9 点火线圈驱动三极管

4 故障排除

由于该电脑出现点火线圈功率三极管击穿，而且电路板存在烧黑的现象，在与车主商量后放弃了单独更换点火线圈三极管的方案，直接订购全新的DME。DME到货后，安装到位，使用宝马工程师软件E-SYS进行编程、设码和写入原车车架号，同时使用ISTA诊断软件清除故障代码，匹配发动机参数。一切准备就绪后，起动发动机，着车后怠速运转平稳无抖动，查看DME运转平稳值均无异常；试车20km，加速有力无抖动，可见故障已经完全排除。

5 小结

发动机异常抖动是汽车典型的故障之一，造成该现象的原因众多，排除故障需要对发动机的电控系统有深刻的认识。本例的故障原因由于DME内部电路板损坏，点火线圈驱动三极管的击穿，造成初级线圈一直处于通电状态，点火线圈过热而烧毁，引起气缸1无点火，造成发动机严重抖动、加速无力的故障现象。

现代汽车控制系统中都配备了车载的自诊断系统，为车辆的维修提供了极大的便利。但是由于汽车电路复杂，有时候故障代码与故障发生的具体部位不一定相符，经常会造成一些难以诊断的故障，需要维修人员具备一定的理论知识和维修技巧，通过反复仔细认真地检测，并充分分析诊断议器的数据流和原厂的维修手册或电路图，才能有效地把故障范围缩小，查出原因并予以排除，解决所有维修过程中出现的疑难杂症。