Ошибка дроссельной заслонки n52

Как может проявляться нарушение передаточной функции в механизме Valvetronic.  (про Valvtronic BMW N52). N52  трясет на холостом ходу, глохнет.
К нам в техцентр BMW-МАДИ приехал автомобиль BMW X-5 E70 2008 года выпуска с двигателем N52. Владелец автомобиля рассказал трогательную историю – двигатель этого автомобиля чинился и при нём, и до него, чинился в различных сервисах и починили ВСЁ! В том числе загильзовали алюсиловый блок чугунными гильзами. В режиме Valvetronic на малых нагрузках и холостом ходу двигатель работал нестабильно, а в аварийном режиме, когда впускные клапана имеют максимальный ход и дезактивирована система Vanos (то есть N52 превращается в старый-добрый М50) двигатель работал совершенно нормально. Несколько слов о том, что значит «нестабильно». Во-первых, при запуске, прогретый двигатель глох, если его не успевали «поймать» педалью «газа». После такого удачного запуска, педаль «газа» можно было потихоньку отпустить, двигатель при этом имел повышенную неплавность хода (первый цилиндр имел повышенную эффективность, четвёртый – пониженную), обороты «плавали», двигатель работал на переобогащенной смеси и мог заглохнуть. В ЗУ неисправностей при этом имелась запись «Измеренный расход воздуха слишком мал», статус неисправности — «имеется в настоящий момент».
Расход воздуха при этом составлял порядка 15 кг/час, что нормально для такого двигателя при работе на холостом ходу. Следовательно, генерация такой неисправности вызывается тем, что расход воздуха, регистрируемого MAF, слишком мал при сопоставлении с другим параметром – положением эксцентрикового вала системы Valvetronic. В опции «Диагностические запросы» положение эксцентрикового вала постоянно менялось в диапазоне 45 – 55 градусов. В норме для таких двигателей 35 – 40 градусов, без резких изменений (надо иметь в виду, что для  F10 c N52 в диагностических запросах положения вала  VVT нет, что усложняет работу. Для получения угла вала надо действовать через  Tool 32). При анализе коррекций состава ТВС, можно отметить, что в Bank1 (1-2-3 цилиндры) топлива подавалось больше, чем в Bank2 (4-5-6 цилиндры). Если учитывать, что задача λ-регулирования поддерживать стехиометрический состав ТВС, то из этого следует, что в режиме Valvetronic и воздуха в 1-2-3 цилиндры подавалось больше, чем 4-5-6 цилиндры. Это коррелирует с имеющейся повышенной неплавностью работы ДВС. Если учесть, что при переводе системы Valvetronic в аварийный режим, работа двигателя нормализуется (исчезает и повышенная неплавность, и перекос коррекций ТВС, и переобогащенная смесь), то неисправность следует искать именно в этой системе.
   Теперь скажем несколько слов о системе Valvetronic. Эта система позволяет менять наполнение цилиндров рабочей смесью не за счет дросселирования потока – снижения давления во впускном коллекторе, а за счет изменения времени – сечения открытия впускных клапанов, давление во впускном коллекторе при этом близко к атмосферному. Изменение хода впускных клапанов при различном положении эксцентрикового вала представлено на рисунке 1.
Эта система позволяет снизить потери работы на газообмен при работе двигателя на частичных нагрузках. Если при традиционной схеме организации газообмена на впуске поршень проходит путь от ВМТ к НМТ при постоянном разрежении, то в системе Valvetronic заданное разряжение получается только к моменту достижения поршнем НМТ, а начинает движение вниз поршень при атмосферном давлении. На частичных нагрузках впускные клапана открываются на малую высоту и малый угловой промежуток. Чем меньше должно быть наполнение, тем раньше закрываются впускные клапана.

Рис. 1. График зависимости высоты подъема клапана от угла поворота коленчатого вала при различном положении эксцентрикового вала системы Valvetronic.
Обеспечивается это за счет введения в размерную цепь привода впускных клапанов двух дополнительных звеньев – эксцентрикового вала и промежуточного рычага. Кулачек распределительного вала взаимодействует не с рокером, а с промежуточным рычагом, один конец которого опирается на эксцентриковый вал, а другой – на рокер. В зависимости от положения эксцентрикового вала промежуточный рычаг, при набегании на него кулачка распределительного вала, на большую или меньшую величину перемещает рокер, а тот в свою очередь клапан. Проворачивается эксцентриковый вал при помощи электродвигателя через червячный редуктор. На валу двигателя находится червяк, на эксцентриковом валу – фрагмент червячного колеса. Контроль положения эксцентрикового вала осуществляется при помощи специального датчика. Схема работы системы Valvetronic представлена на рисунке 2.
Наличие системы Valvetronic не исключает наличия EML. Электронный дроссель на всех режимах, кроме режима максимальной мощности, поддерживает во впускном коллекторе разрежение 50 мбар. Это нужно для осуществления принудительной вентиляции картера. В случае неисправности некоторых датчиков и систем, система Valvetronic переходит в аварийный режим – электромотор устанавливает эксцентриковый вал в положение, соответствующее максимальному ходу впускных клапанов и наполнение цилиндров регулируется дроссельной заслонкой.
То, что во впускном коллекторе практически отсутствует вакуум, приводит к необходимости устанавливать на двигателе N52 специальный вакуумный насос. Аналогичные вакуумные насосы устанавливаются на дизельных двигателях. Это позволяет использовать традиционные вакуумные усилители тормозной системы.

Рис. 2. Принципиальная схема работы системы Valvetronic.
   Перед тем, как снимать клапанную крышку, было решено объективно оценить эффективность работы цилиндров при отключенной системе Valvetronic, отсутствии коррекций ТВС и малом ходе впускных клапанов. Конструкция электродвигателя привода эксцентрикового вала позволяет при снятии электрического разъёма вращать его вручную, тем самым изменяя ход впускных клапанов.  Вручную эксцентриковый вал был переведен в положение, соответствующее исправному двигателю (35 градусов). Итоги регистрации работы ДВС при ходе впускных клапанов, соответствующему режиму холостого хода, представлены на следующем рисунке.

Рис. 3.  Частота вращения и угловое ускорение коленчатого вала.
Первый цилиндр имеет наилучшую эффективность, четвертый – наихудшею. Далее мы решили сосредоточиться на анализе состояния механической части системы Valvetronic.
   При анализе состояния деталей после снятия клапанной крышки, бросилось в глаза то, что между опорными шейками впускного распределительного вала и их постелями имеется значительный зазор, в который можно было поместить щуп 0,1 мм. Как видно из кинематики механизма, кулачки распределительного вала действуют на промежуточные рычаги, а они, в свою очередь, противодействуют, смещая распределительный вал вправо (сила действия равна силе противодействия).

При анализе состояния крышек постелей распределительного вала мы констатировали, что их долго и упорно чинили, и в результате ремонтных воздействий, совмещенных с износом, они препятствовали только полному выпадению вала из постелей, но дали ему излишнюю свободу в радиальном направлении. При смещении распределительного вала в сторону, указанную стрелкой, ход клапанов уменьшится на величину, близкую величине смещения. Это объясняет факт, почему при работе на холостом ходу положение эксцентрикового вала существенно отличалось нормы для этих двигателей. Первая крышка оказалась наименее доработанной, что и объясняло повышенную эффективность работы первого цилиндра.
    Вообще считается, что крышки постелей распределительных валов (также, как и коленчатых) не взаимозаменяемы. В данном случае следование этому правилу означало бы замену головки блока цилиндров, так как она является второй частью постели. Но концерн BMW делает свои детали с очень малым разбросом, поэтому мы решили поставить эти крышки с другой ГБЦ, которая имела трещину из водяной рубашки в камеру сгорания.
   После установки новых крышек, зазор между опорными шейками вала и пастелями со стороны ГБЦ ушел. То есть вал сместился влево, в сторону действия кулачка, и при одном и том же положении эксцентрикового вала, клапана стали открываться больше. Замена крышек не препятствовала свободному вращению распределительного вала. Работа двигателя на холостом ходу в режиме Valvetronic нормализовалась.

А вот тут про  VVT на  N55. Тут о нарушениях в управлении подъемом клапана и как с этим бороться, но на  N52 ситуация с нарушением подвижности  эксцентрикового вала  VVT то же распространенная история. На  N52 встречается не редко заедание в червячной паре мотор-вал  VVT и с этим можно бороться либо заменой пары, либо (если денег жаль) отключением системы  VVT с дальнешей эксплуатациее в режиме дросселирования, что вполне катит. http://www.madi-auto.ru/forum/index.php?topic=291.msg1136#msg1136

16.03.2021

Основные предпосылки износа, повреждения системы изменения геометрии впускного коллектора BMW DISA являются:

• Повышенный расход топлива
• Плохая динамика разгона (особенно на на низких оборотах)
• Пропуски зажигания (попадание заслонки или обломка во впускной канал одного из цилиндров, если мотор «потроил» и пережевал заслонку, Вам повезло, если заслонка попадет под клапан возможно выпадание рокера, или как более печальный вариант — встреча впускного клапана с поршнем, иногда заслонка просто лежит и перекрывает поток воздуха в цилиндр)
• Ошибки по диагностике (например 002AAC, Система впуска с изменяемой длиной впускного тракта 2, самодиагностика)

Причина износа, повреждения:

• Конструктивная особенность (пластиковые комплектующие)
• Износ сальника и попадание масла внутрь заслонки ( необходимо проверить систему КВКГ N52)

В первую очередь подключаемся диагностикой — проводим тест-блок по заслонкам DISA. Слушаем движение их к коллекторе, движение есть — слышен звук, уже хорошо, нет звука — тоже не беда.

Чтобы снять малую заслонку — необходимо снять патрубок дроссельной заслонки и корпус воздушного фильтра и впускной коллектор, она прикручена со стороны дроссельной заслонки. Снимаем заслонку ДИСА — проводим тест-блок, смотрим на движение заслонки. На последних кадрах видно — щелчок есть, а движения заслонки нет.

Заслонка крепится на 3х винтах. Номера заслонки DISA 

• 11617522928
• 11617560538

Снимаем заслонку — уходим на стол. Из инструмента понадобится нож, по которому можно стучать, молоток, ключ на 7 (или 8), очиститель карбюратора (можно бензин), силиконовая смазка спрей, герметик Victor Reinz Reinzosil, ветошь, сжатый воздух ( в идеале) и фен.

Раскалываем заслонку DISA BMW ножом и молотком — видим полный корпус масла.

Снимаем мотор движением вверх, снимаем плату. Отмываем все карбклинером, продуваем воздухом — несколько раз, затем просушиваем плату и моторчик DISA феном. Электродвигатель проверяем от аккумулятора 12 в (с машины) на 30 секунд в каждую сторону — проверяем работоспособность, должен крутиться быстро, без остановок. Чистим крышку, сушим ее, устанавливаем плату, электромоторчик и червячный вал (смазав его силиконовой смазкой).

Со второй части заслонки — снимаем промежуточную шестерню на оси — моем, сушим. Снимаем лопасть с шестерней и убираем их. Отмываем крышку, сушим — видим причину — сальник оси DISA. Старый удаляем, устанавливаем новый из ремкомплекта Берсатулс. Вставляем новую лопасть из ремкомплекта Bersa-Tools (ставится только в одном положении, не ошибиться), смазываем новую шестеренку из ремкомплекта и вставляем в ось через сальник — затягиваем, без пристрастия. Смазываем ось и промежуточную шестерню — устанавливаем их, проверяем на легкость хода, отсутствие заклиниваний.

Соединяем половинки вместе — подключаем к авто, проводим тест дифференцированной системы подачи воздуха БМВ, заслонка должна двигаться резко от упора до упора, без заеданий.

Если все работает, то обезжириваем части заслонки карбклинером. Мажем герметик на стыковочный край и зажимаем заслонку сохнуть в тисках или струбцинах, в идеале на сутки.

Собираем в обратном порядке, устанавливаем на Ваш БМВ.

Обильное количество масла в впускном коллекторе — причина проверить систему КВКГ. Если клапанная крышка пластиковая, то мембрана в ней. У нас в наличии мембраны и ремкомплекты КВКГ N52N. Если клапанная крышка алюминиевая, то клапан КВКГ установлен под впускным коллектором, к нему у нас тоже имеются мембраны в наличии.