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故障现象:

一辆行驶里程约63500km,配置了N46发动机的宝马320i轿车。车主反映:该车仪表充电指示灯亮,怠速时进挡后发动机噪音大。

故障分析:

接车后:发动机启动后,仪表充电指示灯亮,此时用万用表测量发电机与接地之间的电压为12V,接近于蓄电池电压,可以确认发电机不发电;怠速时,将挡位移至R挡或D挡后,发动机噪音明显增大,此时使用听诊器检查,噪音来自发电机前部,

空挡后噪音正常。

根据电路图可知,发电机与DME采用BSD数据线进行信号传输,DME根据发动机负荷、IBS信号等对发电机输出进行控制。DME利用BSD对发电机进行诊断,并将发电机故障予以存储,同时DME通过CAN总线控制组合仪表上的充电指示灯点亮或熄灭。

当发电机有以下故障时,DME通过CAN总线点亮仪表上的充电指示灯。

(1)机械故障:发电机轴承卡死,不能转动;发电机皮带断等。

(2)电气故障:发电机调节器损坏,炭刷过度磨损,转子滑环磨损,转子或定子线圈短路或断路,二极管损坏等。

(3)通信失灵:BSD导线损坏(发电机BSD导线短路时,发电机仍能以14V的恒定电压输出)

根据发电机工作原理,结合ISID的诊断与检测计划,再依据实际测量值(发动机运行时,万用表测量值只有12V,正常应在14V左右),可以判断不发电的原因应在发电机本身故障。解体发电机后发现炭刷与滑环已磨损超过极限,如图2所示。正常滑环如图3所示。

拆检发电机时,发现发电机皮带轮不能单向旋转(噪音也由此产生)。炭刷与滑环也已磨损(炭刷不可更换),故需要更换发动机总成。

宝马发电机皮带轮采用超越离合器,其主要特点有:①单向传动能力,启动瞬间弹跳逆转都不产生传动力。②逆向旋差不产生逆电流,防止伤害车用电气。③大幅降低运转时皮带的偏摆度。④降低运转时皮带的张力震动及噪音。⑤提升发电机系统及皮带使用寿命。⑥满足运转时的惯性定律,提升空转时的转速。⑦降低对发动机的反作用力,使发动机运转顺畅,可减少油料耗损。

在汽车行驶过程中,如出现发动机突然加速或减速,例如:当发动机从高速转到低速时,传统的皮带轮一般跟着皮带同时降低。而超越皮带轮由于具有单向离合器的作用,皮带轮外圈同步走向低速,而内圈的转速(即发电机转子转速)仍靠惯性持续高速运转,即高于外圈运转速度。此时,内、外之间的转速出现差量,皮带轮处在超越状态。当发动机加速时,外圈逐渐达到与内圈同速,才能恢复到接合状态。

更换发电机总成后,不发电与噪音大的故障同时解决。由此案例可知,对使用年限长或里程数较大的车辆,应在发电机还未出现故障时,就应该建议客户对发电机或启动机进行解体保养和检查,及早发现故障隐患。

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