宝马X5一波三折的发动机大修

温州/叶慧 吴拣选

车型：E70，配置N55发动机。

VIN：WBAZV410BL8××××××。

故障现象：发动机大修后，抖动，缺火；曲轴瓦严重刮伤，进气凸轮轴瓦及缸盖严重刮伤；曲轴运转发卡。

故障诊断：主修告知，发动机大修后，发动机抖。冷车不明显，热车抖动明显。经ISTA检测，存有故障码：5缸和6缸缺火。使用IMIB测量发动机点火波形，测量结果为波形正常。删除故障后，诊断仪重新检测，存有故障：3缸和4缸缺火，更换所有火花塞和点火线圈。再次检测，依旧存有缺火故障：2缸、3缸、5缸缺火。读取DME数据，发现混合气偏浓，一直处于调节状态；前氧1.32～1.46V（前氧小于1.5V混合气浓；大于1.5V混合气稀），后氧0.69～0.76V。因此怀疑混合气调节系统故障。用烟雾测试，未发现进气及曲轴箱泄漏；逐个拔掉节气门/氧传感器/水温传感器/机油压力传感器之后检测，故障依旧。因此，判断不是传感器故障导致混合气调节相差较大。检查发现偏心轴齿轮有伤，于是判断为偏心轴控制不良，更换偏心轴及电机后，故障依旧。再次拆开气门室盖检查，发现进气凸轮轴第一个瓦盖未正确安装，装反了，导致机油压力泄漏。拆解进气凸轮轴检查，发现进气凸轮轴与缸盖严重拉伤。重新处理缸盖与进气凸轮轴后，试车，故障依旧。检查发现曲轴运转阻力很大（曲轴阻力为45 N·m，标准为2.5 N·m）。重新分解发动机检查，发现曲轴瓦严重刮伤，更换曲轴瓦和连杆瓦，重新组装发动机。再次重装曲轴及曲轴下部件时，发现一旦曲轴底部螺丝打上扭力（20N·m）未上角度，曲轴就卡得很紧，无法转动。轴瓦是按照缸体和曲轴上的标号要求配瓦。检查曲轴纵向间隙，在标准范围内。

于是我们找了一台同款发动机的曲轴，螺栓紧上20 N·m，也是卡的很紧，无法转动。装到原发动机上，曲轴就不卡了。于是我们怀疑曲轴下部件变形，用刀锋卡尺测量，未发现曲轴下部件变形。这让我们很困扰，为什么会这样呢？按照经验说，N55发动机新配瓦，转曲轴都会很紧，即使是原车，拆装下，也会很紧。于是我们对瓦进行刮瓦和校瓦处理。重新组装，故障排除。

当我们重装好发动机，安装到车上，点火启动测试发动机运行状态时，一波三折，发动机声音听起来明显不对，气门声音很响，而且仪表上报发动机故障。赶紧熄火检查，打开机油加注口，发现汽缸盖里明显机油没有泵上来。询问维修工得到的信息：重组好发动机后，用蓄电池接线到启动机上，促使机油泵工作，使油道里填满机油，也检查过机油滤清器里已有机油。于是，我们打开机油滤清器，发现机油滤清器里没有机油。再次询问维修工加注机油量时，得知才加了4.5L机油。N55发动机正常保养机油量为6.5L，大修后的发动机一般是加注7L机油，而这个发动机里才加了4.5L机油；后来再补加了3L机油，拔掉了燃油泵保险丝和喷油器插头，不让发动机着车；按点火开关，促使机油泵工作，慢慢把机油泵上来。一切就绪后，启动发动机，发现发动机还是抖。经诊断仪检测有5缸缺火故障。更换第5缸火花塞。诊断仪又报2缸、3缸故障。更换所有火花塞，故障排除。

（1）发动机部件刮伤。根据机油冷却管路示意图（如图1所示），当机油泵把机油从油底壳内泵上来，经过机油滤清器后，就分别给VANOS、进/排气凸轮轴、曲轴等各个部分进行润滑。当进气凸轮轴的瓦未正确安装，导致机油从机油滤清器过滤之后，压力就被泄压，各个机械部位就无法得到正常的润滑。发动机启动后，各个部件就处于干摩擦。所以，导致凸轮轴、曲轴以及瓦片的严重刮伤。同时，大修发动机后，原本保留在发动机油道以及机油泵里的机油都流干了，添加机油时必须要比标准保养多加些机油。机油泵必须要被机油完全浸泡住。只有机油泵完全被机油浸泡住，且保证油底壳内有充足的机油。机油泵工作起来，发动机各个部件才可以得到足够的润滑和冷却。所以，机油补充充足后，发动机运转声音恢复正常。

（2）安装过程中曲轴紧。根据N55发动机材料结构，我们得知N55发动机材料是压铸铝合金，但是在曲轴瓦和螺栓处是很硬钢铁质材料。当螺栓拧紧时，钢铁质结构是不会变形的，而周围边上铝合金就会被挤压变形，就把曲轴卡住了 ，因此，曲轴转动阻力就加大。而且新配的瓦出厂时表面会被涂上一层蜡保护层，如果没有处理曲轴轴瓦直接装上去，螺栓上紧后曲轴瓦上的蜡就吸附住曲轴，也会加大曲轴转动阻力。所以，我们把新订到的瓦进行刮瓦处理后安装，螺栓按照ISTA标准扭矩拧紧，曲轴运转阻力恢复正常了。

┃ 图1 机油部分润滑系统

（3）发动机抖。此车发动机抖的根本原因是在火花塞上。我们重新检查了点火波形，发现点火线圈的波形确实有震荡波，但仔细看的时候点火波形存有杂波（如图2所示）。按照火花塞的解剖图，我们就可以知道，在火花塞陶瓷体部位内存抗干扰电阻体（如图3所示），安装火花塞时都要按照标准拧紧力矩，拧得过紧，火花塞陶瓷体内部的抗干扰电阻体容易扭转损坏；拧得过松，容易导致串气。而这车安装火花塞时，由于主修凭经验给火花塞拧紧，拧紧力矩过大，火花塞内部损坏导致发动机抖。

┃ 图2 点火波形

故障总结：在排查故障时，我们要找准产生故障的原因是什么。在维修工作过程中要注重细节和标准。特别是拧紧力矩，厂家设定拧紧力矩，一定有他的原因。在维修过程中一定要按照ISTA标准维修，全凭经验修车，往往欲速则不达。此车大修后发动机抖，其根本原因是火花塞，而火花塞损坏的原因是没有按照标准给火花塞上扭矩，凭经验上扭矩，安装失误导致火花塞内部损坏，最后导致分解了三次发动机，耗时耗力。

┃ 图3 火花塞