Fenómeno de falla
Un automóvil BMW 325i 2007 (código de modelo E90) equipado con un motor N52, con un kilometraje acumulado de aproximadamente 120,000 km. El automóvil fue reparado en otros talleres debido a dificultades de arranque del motor y aceleración débil. El personal de mantenimiento reemplazó el servomotor de la válvula y el sensor de posición del eje excéntrico de acuerdo con las instrucciones del detector de fallas (ISTA). La falla no se eliminó, pero fue peor. En serio, el motor no se puede arrancar ahora, por lo que el automóvil se transfirió a nuestra fábrica para su mantenimiento.
Solución de problemas
Después de recibir el automóvil, pruébelo y encienda el motor. El motor de arranque funciona normalmente, pero el motor no puede arrancar. Use un detector de fallas para detectar y leer muchos códigos de falla, y filtre los códigos de falla que pueden hacer que el motor no arranque, como se muestra en la Figura 1. Al analizar el código de falla, se cree que la falla del vehículo es causada por la señal anormal del sensor de posición del eje excéntrico. Al leer los datos del ángulo del eje excéntrico, se encuentra que el ángulo real del eje excéntrico es muy diferente del ángulo estándar, lo que indica que la señal del sensor de posición del eje excéntrico es realmente anormal. Se infiere que las posibles causas de la falla son: el sensor de posición del eje excéntrico y su falla en el cableado; la unidad de control del motor (DME) )dañar.
Al observar los datos de mantenimiento, se sabe que el sensor de posición del eje excéntrico funciona según el principio del efecto de magnetorresistencia. Hay dos sensores de ángulo independientes en el interior y la señal de ángulo se transmite al DME a través de la interfaz en serie. Compruebe el circuito de control del sensor de posición del eje excéntrico (Figura 2). Se sabe que 8 cables están conectados al conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico X60253. El terminal 6 corresponde a la línea de alimentación, el terminal 4 corresponde al cable blindado y el terminal 5 corresponde al cable de tierra. El papel de los 6 cables no es visible. Una inspección más detallada de la información de mantenimiento muestra que el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico X60253 terminal 1 y el terminal 3 corresponden a la línea de señal del sensor de ángulo 1 dentro del sensor de posición del eje excéntrico (las dos líneas de señal están marcadas de manera diferente, y el terminal 1 está marcado como P_CS1S, el terminal 3 está marcado como T_DAT1S), los cables correspondientes al terminal 7 y el terminal 9 son las líneas de señal del sensor de ángulo interno 2 del sensor de posición del eje excéntrico (las dos líneas de señal están marcadas de manera diferente, el terminal 7 está marcado como P_CS2S y el terminal 9 está marcado como T_DAT2S), el cable correspondiente al terminal 8 es el cable de señal de reloj del sensor de posición del eje excéntrico (el cable está marcado como P_CLKS). De acuerdo con la información anterior, todavía no entiendo el principio de funcionamiento del sensor de posición del eje excéntrico. Para evitar un diagnóstico ciego, decidí utilizar un osciloscopio para recopilar y analizar la señal del sensor de posición del eje excéntrico de un motor N52 normal.
Primero, use un osciloscopio para medir las señales en el terminal 1 (correspondiente a la señal P_CS1S) y el terminal 7 (correspondiente a la señal P_CS2S) del sensor de posición del eje excéntrico del motor N52 normal (Figura 3) .Se encuentra que estas dos señales son todas 0 V ~ enviadas por DME Señal de referencia de 5 V, incluso si el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico está desconectado, la señal no cambiará; luego mida el terminal 3 del sensor de posición del eje excéntrico (correspondiente a la señal T_DAT1S) y el terminal 9 (correspondiente a la señal T_DAT2S) señal (Figura 4) ), se encuentra que estas 2 señales son señales de 0 V ~ 5 V retroalimentadas por el sensor de posición del eje excéntrico. Una vez que se desconecta el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico, la señal desaparecerá y el intervalo en el que ocurren estas 2 señales es entre la señal P_CS1S y Cuando la señal P_CS2S está en un nivel bajo; luego mida las señales en el terminal 3 del sensor de posición del eje excéntrico (correspondiente a la señal T_DAT1S), terminal 8 (correspondiente a la señal P_CLKS) y terminal 9 (correspondiente a la señal T_DAT2S) (Figura 5), y encuentre el reloj de tiempo La señal es una señal de 0 V ~ 5 V enviada por DME. Incluso si el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico está desconectado, la señal no cambiará y el intervalo en el que se producen la señal T_DAT1S y la señal T_DAT2S corresponde a la señal del reloj de tiempo.
Resumiendo los resultados de la medición anterior, se puede ver que el terminal 1, el terminal 7 y el terminal 8 del sensor de posición del eje excéntrico son responsables de recibir la señal de entrada del DME. Estas tres señales no cambiarán cuando el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico esté desconectado o al acelerar; terminales 3 y El terminal 9 es responsable de enviar la señal de posición del eje excéntrico al DME. Estas dos señales cambiarán al acelerar y desaparecerán cuando se desconecte el conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico, y el intervalo en el que ocurren estas dos señales debe ser el mismo que el del terminal 1, terminal 7. Sincronice con la señal en el terminal 8.
Dado que el código de falla del automóvil indica que la señal del sensor de posición del eje excéntrico es anormal, y ahora que se ha entendido el principio de funcionamiento del sensor de posición del eje excéntrico, el siguiente paso es usar un osciloscopio para medir la señal del sensor de posición del eje excéntrico del automóvil. Conecte la sonda al conector del cable del sensor de posición del eje excéntrico (Figura 6) y utilice un osciloscopio para medir las señales de los terminales 1, terminal 3, terminal 7 y terminal 9 del sensor de posición del eje excéntrico del automóvil defectuoso (Figura 7). No se encuentra ninguna anomalía; La llave Allen gira el servomotor de la válvula (Figura 8) y cambia la posición del eje excéntrico. Se encuentra que la señal del terminal 9 ha cambiado, pero la señal del terminal 3 no ha cambiado (Figura 9). Es anormal. En circunstancias normales, ambas señales deberían ocurrir. Se puede ver que el sensor de ángulo 1 dentro del sensor de posición del eje excéntrico está dañado, lo que indica que la calidad de las piezas del sensor de posición del eje excéntrico reemplazadas por el personal de mantenimiento es defectuosa. Instale el sensor de posición del eje excéntrico del vehículo original reemplazado por el personal de mantenimiento y mida nuevamente. Se encuentra que los voltajes de arranque de señal de los terminales 3 y 9 son ambos de aproximadamente 4 V (Figura 10), lo cual es anormal. El voltaje de arranque de señal en condiciones normales debe ser Todos son 0 V. Hasta ahora, el diagnóstico muestra que el sensor de posición del eje excéntrico del automóvil original y el sensor de posición del eje excéntrico reemplazado por el personal de mantenimiento están dañados (Figura 11).
Solución de problemas
Reemplace el sensor de posición del eje excéntrico nuevamente, y la señal del sensor de posición del eje excéntrico regresa a la normalidad, lo que indica que el sensor de posición del eje excéntrico reemplazado es normal. Después de conocer el límite del sistema de control de la válvula electrónica con el detector de fallas, el motor arranca normalmente y funciona con normalidad. La falla se elimina.
Resumen de fallas
Si usa un multímetro para diagnosticar la falla del automóvil, el proceso de diagnóstico puede ser así: use el multímetro para medir la fuente de alimentación y la conexión a tierra del sensor de posición del eje excéntrico, todos son normales; mida la continuidad de la línea de señal del sensor de posición del eje excéntrico, todos son normales; reemplace el eje excéntrico Después de probar el sensor de posición (asumiendo que la calidad de las piezas es defectuosa), la falla permanece; después de reemplazar el DME, la falla sigue siendo la misma. Debido a que el multímetro no puede medir la señal del sensor de posición del eje excéntrico y el mercado actual de autopartes es mixto, si el personal de mantenimiento solo usa el método de diagnóstico de mantenimiento "detector de fallas + multímetro + reemplazo", a veces se sienten muy indefensos. Cuando el detector de fallas indica que la señal de un sensor es anormal, involucra al colector de señales (el sensor en sí), el receptor y procesador de señales (unidad de control) y la línea de transmisión de señales. En general, un multímetro solo puede medir la fuente de alimentación, la conexión a tierra y la resistencia del sensor, pero no puede medir la señal del sensor. Por lo tanto, después de eliminar la posibilidad de falla del circuito periférico del sensor, opte por reemplazar el sensor o la unidad de control.
Debido a que este método de diagnóstico de mantenimiento pertenece al método de eliminación, una vez que la calidad del sensor reemplazado sea defectuosa, el personal de mantenimiento no podrá detectarlo y luego reemplazará las partes asociadas nuevamente, si la falla aún no se elimina, entonces se dará cuenta del reemplazo Las piezas pueden tener problemas de calidad y luego reemplazarlas una por una. La mayoría del personal de mantenimiento debería haber experimentado la experiencia de solucionar problemas solo después de reemplazar el mismo accesorio muchas veces. Aunque el personal de mantenimiento con amplia experiencia en mantenimiento ha sido cauteloso con la calidad de las piezas, este método de diagnóstico todavía los hace sentir psicológicamente inseguros.
El uso de un osciloscopio puede recopilar las señales de trabajo de sensores, actuadores y líneas de comunicación, lo que permite al personal de mantenimiento diagnosticar fallas desde la perspectiva de la unidad de control y usar datos para hablar, por lo que el diagnóstico ya no es ciego. La dificultad de usar un osciloscopio para diagnosticar fallas radica en el análisis de la señal. Todo es difícil al principio. Mientras el personal de mantenimiento recolecte y analice la señal con más frecuencia, la capacidad de analizar la señal naturalmente se hará más fuerte con el tiempo. Después de la señal de trabajo del dispositivo, la "segunda muerte" se puede realizar al diagnosticar fallas relacionadas.
Aproximadamente medio mes después de que se diagnosticara la falla del automóvil, un automóvil BMW 730Li 2011 (equipado con un motor N52) llegó al taller para su mantenimiento. Los clientes informaron que el automóvil ocasionalmente tenía dificultades para arrancar y que la luz de falla del motor se encendía de manera anormal. Utilice un detector de fallas para detectar y leer el código de falla como se muestra en la Figura 12. Al analizar el código de falla, el autor cree que la falla del automóvil también es causada por la señal anormal del sensor de posición del eje excéntrico. Utilice un osciloscopio para medir las señales del terminal 1 (terminal de señal P_CS1S), terminal 7 (terminal de señal P_CS2S), terminal 8 (terminal de señal P_CLKS) y terminal 9 (terminal de señal T_DAT2S) del sensor de posición del eje excéntrico del vehículo (Figura 13) al mismo tiempo, y busque los terminales La señal de 9 es anormal y se determina que el sensor de posición del eje excéntrico está dañado. Pruebe la unidad después de reemplazar el sensor de posición del eje excéntrico y aprender el sistema de control de la válvula electrónica para limitar la posición, solución de problemas.
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Diagnóstico automático sin desmontaje del fallo del eje excéntrico del BMW 325I
Breve introducción del sistema de elevación variable de válvulas de BMW
El sistema de elevación de válvulas variable de BMW, también conocido como sistema de válvulas electrónicas (Valvetronic), cambia principalmente la elevación de válvulas agregando ejes excéntricos, servomotores de válvulas, varillas de empuje intermedias y otros componentes a su tren de válvulas (Figura 14). DME calcula el tiempo de apertura de la válvula y la elevación de la válvula basándose en señales como el sensor de posición del árbol de levas, el sensor de posición del pedal del acelerador, el sensor de posición del cigüeñal y el sensor de flujo de aire, y luego controla el funcionamiento del servomotor de la válvula a través del ciclo de trabajo; cuando el servomotor de la válvula está funcionando, el engranaje helicoidal El mecanismo impulsará la rotación del eje excéntrico y luego empujará la válvula a través de la varilla de empuje central y el balancín. El ángulo de rotación de la excéntrica es diferente, y la elevación generada por el árbol de levas que empuja la válvula a través de la varilla de empuje intermedia y el balancín también es diferente, para realizar el control de la elevación de la válvula.
