BMW中期延寿计划（MLU）第二弹：引擎上修

记得在我2016年8月底的帖子：BMW 3系列E46中期延寿计划（MLU）里面，我对自己的E46的后悬架进行了翻新。时间匆匆过去，又到了解冻的春天，这次主要针对的对象是引擎系统。



众所周知，汽车引擎为了减轻重量，降低成本，使用的材料不仅仅是金属，也有塑料，橡胶。BMW由于产地欧洲较为严格的环保法规，以及为了控制成本，其橡胶件普遍有不耐用的诟病。不仅反映在上篇的底盘橡胶中，也反映在本篇引擎中。使用的久了，各种漏油，漏水现象接踵而至，应该是很多BMW车主的共同不那么美好的回忆。和某些日本车的橡胶，密封件可以安全滲漏使用10年相比，BMW全系列的车橡胶件平均寿命也只在5年左右。部分是因为材料的问题，更多的是因为设计问题。为了追求高性能，轻量化，不得不在使用寿命上进行了折衷。



解决漏水漏油的方法其实非常简单，就是定期对引擎和相关组件进行大修，统一更换橡胶密封圈。尽管BMW的橡胶密封件都非常便宜，但是更换起来极为费时费力，反映在维修上就是人工费用及其昂贵。



本车2016年年中以来，就发现车辆引擎气门室盖垫有滲漏，此外在机油标尺和油底壳连接处也有滲漏。2016年年底，冷却液也加入了滲漏的“大合唱”，渐渐的每次停车车底就有一滩水。虽然不严重，通过每星期补充一点冷却液仍然能维持运行，但终于决定将冷却系统和机油系统，以及各类密封件，易坏件，ccv等一网打尽。野心勃勃的计划，因为订货，其他任务，工作紧张等原因一拖再拖，终于在3月底拉开了大幕。由于很多维修过程过于繁杂，并且在以前一些帖子中早有论述，故此篇仅介绍大方向上的一些维修工作，用作宏观的指导，操作细节不再赘述。



附图：



1. 如何检查气门室盖垫漏。M54引擎安装的时候，气缸头朝副驾驶侧倾斜，因此刚开始漏的时候可以见到副驾驶侧气缸头边沿保护铁板上有油渍。这个时候就应该换了，如果严重了，气缸正面（车头方向）下侧也看得到漏油，漏油甚至会滴到橡胶管和皮带上，十分恶心。





2. CCV（曲轴通风系统）漏油，该漏油也是一个较为常见的问题。而且极易和其他漏油（机滤基座油封，见宝马3系列E46直六发动机机滤底座油封更换作业），曲轴箱后油封漏油相混淆，而M54的油底壳却很少漏油。需要将车升起并仔细检查漏油来源。倘若漏油来源在油底壳和机油标尺连接部位，则基本可以断定是CCV漏油





然而CCV是一个不小的系统，而且故障率并不算低。漏油主要是机油回流管（上图Y型管左侧管）开裂，造成漏油沿着机油标尺积聚在油底壳（见下图）。此外还有其他一些常见问题接下来会详述。

既然是大修，那么首先就要制定一下大修计划，并且依照计划购买材料：



1. 气门室盖垫漏油及其相关设备的翻新，易耗件更换。



需要材料：气门室盖垫（11120030496，BMW）,气门室盖了螺栓垫（11121437395，Victor Reinz x15），VANOS修复套件（Beisan System），VANOS总成油封（703307200，Victor Reinz），凸轮轴传感器胶圈（12141748398，Elring-Klinger x2），VANOS电磁阀胶圈（11361703713，Victor Reinz x2），VANOS中心塑料密封塞盖（703307300，Victor Reinz x2），VANOS油管和黄铜密封胶圈（11361705532，Rein），机滤基座油封（11421719855，BMW），机滤中轴O型密封圈（11427549573，CRP x2）



2. 冷却系统，本次不更换水泵和水箱。因为水箱尚且完好，而水泵已经升级为高性能斯图尔特水泵



需要材料：副水壶（17117573781，OEM），副水壶安装板（17111436251，BMW），副水壶安装版三通阀（17111707817，BMW），上水管（17127510952，Rein），节温器（11537509227，Wahler），下水管（11531436408，Rein），热空调相关冷却水管路（11531436410, Rein；11531705210, BMW；11537502525，BMW；64218376153，Rein；64218363198，Rein；64218376999，Rein），冷却液容量传感器（17137553919，OEM），冷却液温度传感器（13621433077，OEM），自动变速器油温节温器（17111437362，OEM）



3. 进气歧管和相关系统：翻新DISA，清理节流阀，怠速阀，喷油嘴，并且更换相应垫圈



需要材料：DISA维修套件（X8R），节流阀密封胶圈（13547504728，Elring-Klinger），进气歧管密封胶圈（11611436631，Victor Reinz），怠速阀密封胶圈（11611437453，Victor Reinz），喷油嘴上胶圈（13641437487， Victor Reinz x6），喷油嘴下胶圈（13641437486，Elring-Klinger x6），空气分配盒胶圈（11617502761，Victor Reinz x6），空气温度传感器胶圈（13621743299，Victor Reinz）。



4. CCV系统：由于CCV故障不仅会造成漏油，还会造成油气分离不完全，导致进气端积碳加重，因此对CCV系统予以全面更换。由于未来可能在北方地区使用，故全部按冬用版本进行升级（冬用版本相对夏用版本，管壁绝缘层更厚，能较好阻隔机舱高温）



需要材料：CCV阀体（11617533400，OEM），曲轴箱通风管（11617533399，OEM），机油回流管（11157532629，OEM），气门室通风管（11617533398，OEM；11617504536，OEM），机油标尺密封圈（11431740045，Victor Rein）



5. 引擎机脚：这个属于第一次MLU的历史遗留问题。购买了一对E46 M3引擎机脚却一直没有安装，这次一并扫尾完成



需要材料：E46 M3引擎机脚（11812283798，Lemforder x2）



此外还购置了一些零散的胶圈，螺栓，螺母等以备不时之需。本次选购的零件绝大多数为原厂，或OEM厂家（如VR，EK，CRP，Rein等）。这些OEM厂家在众多车友中积累了良好的口碑，质量和原厂比完全不逊色，价格便宜不少，故本次维修大面积采用。

虽然计划包含了几个分系统的翻修，但我并不打算严格按照顺序一个一个进行翻修，一个系统完了再进行下一个，原因是：1. 各个系统在空间上是相互连接的，拆的越多，操作越方便。2. 我打算对引擎进行一次尽可能的清洁，去除油污油渍，因此先拆掉可以拆的设备后，方便清理。



首先还是放机油，放冷却液。距上次换油已经有1年，约7000英里。虽然用的是全合成ll-01机油，放油后磁性螺栓上可以看到明显的吸附油泥。看来对于老车，还是要勤换机油为好。





拆掉风扇，空滤盒，放干净冷却液以后就可以拆除上下水管，副水壶和副水壶安装板。注意冷却液有毒，很难放干净，要尽量避免泼洒。有的手册认为副水壶可以单独取下，但我建议是最好和安装版一块去下。下图为副水壶安装总成：





图片看的不是很清楚，然后解体之后可以看到安装板，自动变速器油温节温器，三通和副水壶。这个副水壶是山寨副厂，用了2年不到就漏了。





拆除了风扇，空滤，水管，副水壶后的车头，有相对宽裕的空间用于接下来的操作。白色塑料小盒子是用来盛放拆下来的小零件以免丢失。





继续拆除发电机，腾出空间。引擎这一面虽然不脏，但显然也不干净。弹性胶带吊的是变速器散热器，以减轻胶管的承载。

首先进行的是引擎机脚的更换，一是因为引擎机脚结构相对独立（位于车底），其二是因为需要保留引擎正面的吊钩作为起吊引擎之用，而拆卸了VANOS以后，吊钩需要一并拆掉。



在我中期延寿计划第一波里面，我曾经说过BMW为了获得最佳的缓冲能力舒适性，在悬挂系统中大量使用充液胶垫，虽然驾乘品质很好，但是并不耐用。非M的充液引擎机脚寿命也就在10年左右。相比之下，原厂M3的胶垫则用实心胶块，虽然缓冲能力略差，但是动力传递和响应，以及耐用性更佳。在美国E46爱好者普遍认同用原厂M3引擎和变速器胶垫代替较软的非M型。本次就使用猫头鹰（Lemforder）出品的E46 M3引擎机脚。



首先要钻到车底卸除车底一块大面积铝制防护／加强板（光线较差没拍照片，用网图代替）：





从车底找到引擎机脚，并用套筒扳手卸除上下两个螺母，本图显示的是副驾驶侧，由于排气管位于这一侧故机脚顶端有一铝制隔热板，另一侧无，但操作手法相同。









接下来要做的是将引擎抬起以抽掉机脚。这一步有很多种不同做法，可以选择用千斤顶在油底壳顶起，也可以选择用引擎吊架吊起。用千斤顶顶起可能有撞坏油底壳的风险，故我使用的是引擎吊架。组装好：





然后不断旋动中央把手，就可以把引擎前部吊起：





到车底观察，就可以发现引擎离开了机脚，用手轻易将驾驶侧的旧机脚取出，比较新旧机脚，发现M3机脚不仅外观更加粗壮，也比普通型的略高：





对于副驾一侧，由于引擎该侧较重，故提升以后会往副驾侧倾斜，无法将机脚顺利抽出。有一个方法就是找到栓接在缸体上的铝制支撑脚，上有四个螺栓，将其拆下三个并拧松剩下一个（图上仅显示2个，还有两个看不见）：





这样就可以把副驾一侧取出了：





新的机脚放进去要注意定位孔，最后将支撑脚螺栓拧回（16 ft·lb），缓缓拧动引擎吊杆，将引擎放回原位。检查一切正确后，拧回上下螺丝：





上下螺母扭矩均为33ft·lb，对于驾驶侧，可以用长延长杆在上部进行最后扭矩加载，对于副驾侧，只能凭手感了：





安装完以后果然不出意外，引擎要比原来安装位高一些，对动力传输影响有多大呢？还需要进一步观察：

可能你已经注意到，上图在换引擎机脚的时候，DISA等已经空了。本楼就要讲述进气歧管和周边外设的拆卸：



首先是DISA，之前帖子（宝马老三系神车，E46 330xi大修完工！）已经具体讲了怎么拆卸。这次就不再重复。拆下来的DISA还是挺干净的，这可是11年的原厂件啊！





当然中央的固定销子已经有所晃动了，按照常规做法，用X8R出品的改造套件予以升级！





325和330的DISA略有不同，x8r的套件铝板有点厚，因此用笔刀小心的削去边框顶部内侧干扰的塑料1-2mm后，翻版即可自由顺滑运动了。



然后就是拆各种附件外设，首先是机油标尺管。注意要断开机油回流管（CCV系统）和标尺的连接。松开各种螺栓后就可以向上拔出。





怠速阀，位于DISA下侧，需要先断开一系列电器接点并把电线分配器盒取下移往一侧，最后拔出：





怠速阀是个两通阀，一侧连着进气管一侧连着进气歧管（注意这不是文字游戏！）。进气歧管一侧通过一个J型胶管连接，需要拔出（并被替换）：





然后怠速阀下面就是节流阀，由四个长螺栓固定在进气歧管上，予以卸除。图中的橙色密封圈也在更换之列：





拆除了怠速阀，节流阀和机油标尺的进气歧管。断开一切电气连接（当然维修开始前全车断电并卸除了电池）。





讲燃油供应铝管上附着的各种电器接点移到一边，将燃油管里压力卸除。然后小心断开喷油嘴的电子接点。要注意接点由向下方的铁丝固定，需要小心移除不要丢失。





最后将固定供油管的螺栓拧下，将供油管和喷油嘴拆下，妥善保存。





将剩余胶管，电气接点等和进气歧管脱离，如果用塑料绑带固定的，直接用剪线钳剪掉。



然后松开固定进气歧管的11颗小螺母（上部）和一个大螺母（底部）,将整个进气歧管取出：





可见CCV系统的主体安装在进气歧管下部空间里（红圈内），充分利用了空间。





拆除进气歧管以后，观察到进气气门室内部有积碳存在，也是需要清理的大难题。



最后暂时拿干净的一次性手套堵上开口，以免落灰。

汽车是一个精密的仪器，不能容忍半点的疏忽。对于汽车一定要小心谨慎，因为一个不小心可能就损坏了脆弱的部件，带来灾难性的后果。师父总是提醒我要小心，不能心急，我今天却因为心急而立即获得了教训。



拆气门室盖和VANOS应该是轻车熟路了，因为2周前刚刚给朋友的330xi做过一摸一样的工作（见宝马老三系神车，E46 330xi大修完工！），但结果在自己的车上一时不注意，造成了损坏。



首先还是最常规的，拆除面板，点火线圈，移除点火电缆接地线，和点火电缆。





然后是照常的卸除11个边缘螺栓，4个中央螺栓，然后将气门室盖垫取下，这时候悲剧发生了！



由于这辆车是11年的老车了，而且一直没有更换过气门室盖垫，整个气门室盖和橡胶垫都已经硬化，失去弹性。螺栓卸除以后还是顽固的贴在气缸头上不肯下来。我一时心急用平头螺丝刀撬。结果，一个角崩了





悲催的事，这个崩掉的角，正好有3-4mm在放置橡胶胶垫的位置





这意味着，我没有别的选择，只能将这个气门室盖报废，买一个新的（对于这种关键承压部件我不喜欢二手拆车），350usd没了！



不过话说回来，11年的塑料件也老化了，也应该换了。教训是深刻的，对于车千万不能粗暴，要小心谨慎。真正专业的方法应该是这样：





错误已经酿成，生活还要继续。赶紧去ecs tuning订购了一个全新的。然后继续：



发现一个很严重的问题：积碳。其中由于气门室盖垫长期滲漏没有得到治理，造成VANOS外侧积碳严重，这是由于空气进入气门室盖，造成机油在高温下氧化造成的，属于典型的保养不利。此外，本地汽油质量也十分可疑。只能尽可能清理干净，然后以后用汽油添加剂。光光加91号汽油是不够的，建议用Shell最好的汽油。





VANOS的下部，因为长期漏油的缘故已经肮脏不堪。这几个螺母卸除以后，就可以把VANOS总成分离了。

周一到周五要上班，没有时间搞车。话说汽车入厂维修以后，只能骑自行车上下班。骑行铁路遗迹小径到单位，35分钟左右，没有市内道路的车流。坡度也非常缓和，风景美好。看来以后要多多骑车低碳出行，健身省油。



周末继续搞车。当然首先是对付进气歧管上的枝枝丫丫们：





把进气歧管上面连接的各种管线，包括真空线，管，ccv系统，喷油嘴，还有手持的空气分配管，以及所属的各种安装板全部取下。歧管里面也有不少油泥和积碳，怎么办呢？洗呗：





首先拿干净的汽油浸泡过夜，随后用GUNK强力引擎清洁剂（泡沫）喷满每一个角落，用软毛刷刷洗。最后用大量水冲洗干净。GUNK效果虽然好，但是一次显然不够。我用了3次，每次都用大量的水冲洗。最后总算能把积碳刷干净。最后表面还有一层咖啡色的碳灰，随他去了，反正不影响：





照惯例翻新vanos：



更换VANOS活塞环：





重新组装中的VANOS:





扭矩扳手加载到规定值（具体多少见我以前的帖子）：





喷油嘴清洗后，更换上下两个胶圈：





更换完毕后，以及更换电磁阀，传感器的胶圈：







其他的胶圈，如温度传感器，空气分配盒也一一替换，故不赘述。

将VANOS系统装回，可见新的是多么干净，漂亮。扭矩扳手加载到预定值是完全必要的。





补充一下：传感器（曲轴位置传感器，还有凸轮轴位置传感器）的螺栓（5mm 六角/T30 torx）是10nM（7英尺·磅），而VANOS线圈至壳体扭矩为25英尺·磅。



把旧的水管，特别是塑料热空调用的水管全部拆了，不少塑料管年久失修，接头断裂，只能用跳针，镊子啥的夹出来。图为拆下的旧水管（混入了一个CCV管）：





有少许碎片掉入水泵缝隙，需要拆下水泵来清理。注意移除水泵时候千万要小心，用两颗M6螺栓插入水泵左右两侧的额外螺丝孔，然后将水泵满满顶出来。水泵拆出来后清理内部，并替换胶圈（我安装了斯图尔特式水泵）：





安装水泵并加载到10nM（7英尺·磅）

开始组装水路：



将新的副水壶安装板，自动变速器节温器，三通，还有副水壶组装好，并插上新的OEM冷却液面传感器。对于水路，O型圈可以用浓缩BMW蓝冷却液润滑，插入很方便。如果没有润滑极难插入。





然后是安装节温器，上水管，下水管。安装节温器是有一颗大螺栓连接引擎吊钩用铁片。需要将VANOS油管断开才能安装到位。最后用黄铜螺栓取代原厂塑料排气螺栓：

接下来将要介绍进气歧管和曲轴箱通风系统ccv



CCV是英文曲轴箱通风系统（Crank Case Ventilation）的缩写。众所周知由于活塞环的密闭作用，汽油和空气混合气只应该在活塞和气缸头之间的空间内循环，燃烧。但是凡事都有例外，如果活塞环密封不严（这是绝对存在的，只是程度问题），一部分空气和汽油混合气就会随着缝隙滲透到活塞和曲轴的空间。造成汽油的浪费和机油的污染。





解决方法也很简单，在过去所有车上，解决方法就是在曲轴箱下方开一个口，接一根管子吧曲轴箱上面空气导出来，机油重新留回油底壳，氧气和汽油则送回进气歧管烧掉。E46用的M54系列引擎也不例外。下图就是CCV系统的全图：







和其他车不同的是，ccv系统并不是从曲轴箱直接取气，而是从和曲轴箱连通的气门室盖下方凸轮轴室（和曲轴箱通过正时链条腔相连成一个等压的整体，所以这也造成了和正时皮带机器相比气门室盖压力过大，容易老化破损的问题）取气。汽油/空气和机油混合气进入位于中央的油气分离器进行分离，然后密度小的空气/汽油蒸气回到进气歧管进行燃烧，密度大的冷凝机油回到油底壳（汇入机油标尺）。



然而这一套看似完善的系统有两个问题。第一是材料不耐用。上图的所有管道，均采用塑料制，5-10受机油侵袭极易老化脆裂，造成管道破裂，下面机油回流管（Vent Hose）破裂会导致漏机油，由于位置和油底壳接近常被误判成油底壳漏油。而和进气歧管相连的管子破裂会造成空气泄漏和燃烧室异常。第二是油气分离器时间长以后污垢堆积，造成分离机油能力下降。机油也被送入燃烧书燃烧造成了烧机油，积碳等现象出现



因此我建议一段时间后对整个系统进行全面更新。更换包括油气分离器在内全部管道。当然更彻底的解决方法是换用带排污作用的机油过滤器，并用耐油的氟橡胶管替换。本次由于预算紧张，并没有升级，只是换用了OEM冬季版本（带保温，以适应刚启动时较为严寒的环境）。盖因我有冬季去北方的可能。



首先秀一下更换的CCV系统套件，管子为Rein出品，分离器则是Hutchison牌的，两者皆为OEM等级产品。可见冬用版本套在分离器和管子上厚厚的隔热套。





把分离器和管子组装上进气歧管的正确位置。需注意通往1，2，3缸进气歧管的管道（上图上排左三）并不是很好组装，需要找准角度，装好后再用螺栓固定分离器。

CCV系统在进气歧管正面的管道，然后回复空气分配盒（Air distribution box，歧管顶部梳子一样的东西，ccv送来的空气正是由此整理后送入进气歧管）





下面是安装完成的CCV系统，机油回流管和气门室盖引气管暂时没有安装，在安装进气歧管时候再装配。





最后在进气歧管末端换上新的Victor Reinz密封胶垫，恢复所有相连的真空管道（一大一小，见上图），就可以装配了。