故障现象
一辆2018款宝马730Li车，搭载B48B20B发动机，累计行驶里程约为18.3万km。车主进厂反映，组合仪表上的发动机故障灯异常点亮（图1），但车辆使用无异常。
图1 组合仪表上的发动机故障灯异常点亮
故障诊断
接车后试车，发动机怠速运转无异常。用故障检测仪检测，发现发动机控制单元（DME）中存储有故障代码"130716 VANOS（可变气门正时系统）排气电磁阀：凸轮轴卡住"（图2）；读取冻结帧数据（图3），发现"排气门标准锁闭角度"（10.62 °）与"排气门锁闭角度"（0.33°）偏差了约10°，由此推断排气凸轮轴的正时存在偏差。
图2 DME中存储的故障代码
图3 故障代码130716的冻结帧数据
用虹科Pico示波器测量发动机怠速时的相关信号波形，由图4可知，发动机运转平稳，排气VANOS电磁阀控制信号（负控制）的占空比为36%左右；排气凸轮轴旋转1圈，产生3个高电位脉冲，且脉冲宽度不一样。局部放大波形，观察曲轴与排气凸轮轴的位置关系，发现排气凸轮轴位置传感器信号中最窄脉冲信号的上升沿与曲轴位置传感器信号的齿缺位相差了约11个曲轴位置传感器信号靶轮齿位（图5）。
图4 故障车发动机怠速时的相关信号波形
图5 观察曲轴与排气凸轮轴的位置关系
脱开排气VANOS电磁阀导线连接器，让DME无法控制调节排气凸轮轴正时。再次观察曲轴与排气凸轮轴的位置关系，发现排气凸轮轴位置传感器信号中最窄脉冲信号的上升沿与曲轴位置传感器信号的齿缺位相差了约9个曲轴位置传感器信号靶轮齿位（图6），说明怠速时DME控制排气凸轮轴正时向延迟方向调节了约2个曲轴位置传感器信号靶轮齿位（1个曲轴位置传感器信号靶轮齿位对应6°曲轴转角），即延迟了约12°曲轴转角。
图6 脱开排气VANOS电磁阀导线连接器后曲轴与排气凸轮轴的位置关系
人为短暂地为排气VANOS电磁阀提供搭铁信号，分析相关信号波形（图7）发现，约2.5 s后发动机转速才出现明显波动。根据以往的测试经验，判断发动机转速变化响应过慢，推断排气凸轮轴正时调节迟缓。观察2.5 s时曲轴与排气凸轮轴的位置关系，发现排气凸轮轴位置传感器信号中最窄脉冲信号的上升沿与曲轴位置传感器信号的齿缺位相差了约17.5个曲轴位置传感器信号靶轮齿位（图8），随后相对位置不再发生变化，说明2.5 s后排气凸轮轴正时已调节到了最大延迟位置；连续观察2.5 s前曲轴与排气凸轮轴的位置关系，发现相对位置在逐渐变化。诊断至此可知，虽然排气凸轮轴正时可以调节，但调节速度过慢，推断可能的原因有：排气VANOS阀芯卡滞；机油油路堵塞；排气VANOS链轮损坏。
图7 故障车人为短暂地为排气VANOS电磁阀提供搭铁信号时的相关信号波形
图8 发动机转速出现明显波动时曲轴与排气凸轮轴的位置关系
本着由简入繁的原则，首先拆检排气VANOS阀，发现滤网脱落（图9），且阀芯无法完全回位（图10），由此推断故障是由排气VANOS阀损坏引起的。
图9 排气VANOS阀的滤网脱落
图10 排气VANOS阀的阀芯无法完全回位
故障排除
更换排气VANOS阀后试车，再次人为短暂地为排气VANOS电磁阀提供搭铁信号，由相关信号波形（图11）可知，约197 ms后发动机转速便出现明显波动，响应速度比之前快了很多，说明排气凸轮轴正时调节速度恢复正常。进行路试，多次急加速，故障未再出现。交车1星期后进行电话回访，车主反映车辆使用一切正常，故障排除。
图11 正常车人为短暂地为排气VANOS电磁阀提供搭铁信号时的相关信号波形
****案例作者：****叶正祥，Tech Gear 汽车诊断学院汽车免拆诊断专家，现任余姚东江名车专修厂厂长兼技术总监；具有丰富的疑难杂症维修经验，独创了许多免拆诊断技巧，累计发表免拆诊断技术案例百余篇。
****案例刊于：****汽车维护与修理 2026·03 上半月刊