2024年9月8日日曜日

BMW MINI R60クロスオーバー EGRバルブ交換

BMW MINI R60クロスオーバーのEGRバルブを交換することにしました。前回の記事にも書いたように、これまでエンジン警告灯ランプ点灯が頻発していおりました。その主原因は、EGR経路にありましたが、漠然としていて単なるカーボン詰まりなのか、ハードの故障なのか判別できていませんでした。

Screenshot of Bimmerlink-1


bimmerlinkを購入してから、走行時にはEGRバルブの動きを目視していましたが、ここにきて、Fig.1のように突如としてバルブが作動しなくなり、且つ、フェイルがもう一つ追加される状態にあることを確認しました。
Graph of ENG valve movement during running

Screenshot of Bimmerlink-2


英語表記にしてしまっていますが、、EGRバルブの制御に問題あり設定閾値を超えているとのこと。
この場合は、bimmerlinkでこのフェイルを消去すると再度EGRバルブは作動を開始しますが、2分と保てずに作動停止しエンジン警告灯が点灯するようになりました。
突然死ですので、これはバルブ内部のカーボンによる引っかかり等の不具合であろうと推察し、EGRバルブ交換をおこないました。

購入したのは、純正と同じpierburg製の新品。メルカリで安く入手。

Drawing of R60 EGR system

純正品番:11718513132
Box of Pierburg EGR valve

Appearance of EGR valve

バルブの交換自体は大した作業ではありませんが注意事項があります。

エアクリーナーケースとエアフローセンサーカプラーを外して、

Disassembled Air cleaner box

吸気ダクトを外します。
Disassembled induction duct

するとEGRクーラーとバルブが見えるようになります。
Appearance of EGR Cooler system

EGRバルブはT25?T30?(どちらだったか忘れました。。)2本で留まっていますので、これを外し、同時にカプラーと水ホースを2本外せば取り出せます。水ホースバンドは純正ではカシメてありますから、破壊して取り外します。(取り付け時は別途準備した適当なホースバンドを装着します)
Disassembling EGR valve


Pierbrug製の新旧比較。モーターケースの色が少し異なるだけで全く同じ物。
Comparison of Old and New

EGR valve with carbon

New EGR valve

取り付けはこの逆の手順ですが、注意事項があります。バルブの傘は傘側から押し込んでも動きません。中にカムが設定されており、モーター側による駆動でのみ傘の出し入れの動作が可能となります。全閉時には、バルブ傘がきちんとEGR経路を塞ぐ必要がありますが、部品の公差バラツキを考えた際、イニシャルの突き出し量が多い製品の場合では、そのまま組んでしまうと傘がバルブ経路に接触したまま無理やり押し込まれることになり、最悪、内部のカム部分が破壊されてしまいます。

3D drawing of EGR valve-1
出典:https://www.youtube.com/watch?v=Ot4eT1vBums

Drawing of EGR valve inside
出典:https://www.youtube.com/watch?v=Ot4eT1vBums

broken EGR valve cam
出典:https://www.youtube.com/watch?v=Ot4eT1vBums

これを防ぐために、ディーラーでは、ISTAで10%程度バルブを上げた状態で組み付けるという工程を踏みます。(https://www.youtube.com/watch?v=Ot4eT1vBums を参照ください)

しかしながら、当方はISTAを持っていませんので、苦肉の策として、EGRバルブのモーター部を外した状態でバルブを手で上げつつで車輛に組み付け、その後にモーター部を取り付けるという手法をとりました。

モーター部は、ヘキサ(6角)ではなくペンタ(5角)のトルクスT20で留まっています。

pentagon bolt

黒いギヤを動かしてやるとバルブは動作しますので、手でバルブを少し上げた状態で車輛に組み付けた後、モーター部を組み付けます。
Disassembled EGR valve motor section

まだ終わりません。このままでは、取り外す前のEGRバルブのバルブ位置(ポジションセンサー出力)を学習していますから、そのままですと下記のフェイルが立ちます。

Screenshot of bimmerlink fault codes

まともに動かすためには、ISTAやその他ツールを使用して以前のバルブポジションの学習値をリセットさせる必要があります。(ついでにEGR開度_全閉全開位置とEGRレベルの再学習も必要)bimmerlinkがこれらのことを全てできれば最高なのですが、制御値モニターとフェイル消去の機能しかないため、仕方なくこの部分だけ時々お世話になっているお店にやっていただきました。

その後、消してしまったその他の学習項目を走り回って再学習させます。すべて完了した際の走行時のEGRバルブの動きをFig.2に示しておきます。見難いですが、狙いの制御値に実働が正常についていっていることが見て取れます。

Graph of EGR valve normal movement in driving

最後にフェイルが立っていないことを確認して終了です。

Screenshot of bimmerlink non fault codes


ちなみに、
取り外した純正のEGRバルブを分解して動きを確認しました。恐らくバルブシャフトとガイドの間にカーボンが詰まっており、全開時に戻りが悪い時がありました。恐らくこれが不具合を引き起こした原因と観ています。しっかり清掃したら渋さもなくなり、スムースに動くようになりました。可動部にモリブデングリースを塗布しておきました。今後は新品と交換しなくても清掃だけで修理できるような気がしますので予備として持っておきたいと思います。
inside of egr  valve

figure of egr valve


■ご参考まで



2024年9月6日金曜日

BMW E46 M3とR60クロスオーバーのユーザー車検

 E46M3とR60クロスオーバーのユーザー車検に行ってきました。偶然にも2台とも車検が9月ですので一石二鳥です。

先ずはE46M3。2年前の悪夢がよみがえりますが、気を取り直して臨みます。。

scenery of e46m3 vehicle inspection


いきなり排ガス検査でHCが引っかかり、出鼻をくじかれました。。

document of fail item

以前記事にもしましたが、高圧縮比エンジンのアイドルは、着火・燃焼にとっては大変厳しく、排ガス計測中に一度でも失火・半失火を起こそうものならば、HCが多量に排出され、検査規定値を軽く越えてしまいます。これを防ぐには、敢えて効率を落とした状態を模擬する、つまり負荷をかけることです。検査時には何故かエアコンを切っていましたのでこのような結果を招きました。。ですので、2回目はエアコンをON、且つ、ヘッドライトもONして再度並びなおして排ガス検査を受検。あっさり通りました。高圧縮比エンジンにお乗りの皆さんも、車検時には是非そのようにしてください。

続いてR60クロスオーバー。当然の如く難無く一発合格。

scenery of r60 crossover vehicle inspection


また2年後。

2024年9月3日火曜日

BMW E46 M3 スタビリンクブーツ交換

 車検間近。特に問題ないと思っていましたが、、念の為E46M3の下周り点検をおこないました。デフのインプット側のオイルシールからのオイルにじみが出ているので、どこかで対処しないといけませんが、今回は清掃のみで。ということで他には特に問題ないだろう・・・と考えていたところでスタビリンクブーツの破れを発見。。orz

torn stabilizer rink boot

今から注文して車検に間に合うか?と考えていたところ、そういえばかなり前に買っていたような記憶が、、と探してみるとありました!4つ。

new stabilizer rink boot

これはプジョー106のタイロッドエンド用としてもっていたもの。かなり広範囲で使えますから持っておくことをお勧めします。

スタビリンクを車輌から外してブーツ交換を実施。

torn stabilizer rink boot 2

torn stabilizer rink boot 3


侵入したゴミはそれほど多くありませんでしたが、粗方ふき取り、
inside of ball joint


ワコーズの等速ジョイント用高級グリースを入れておきました。
grease up in ball joint


他は破れていませんでしたが、時間の問題なので左右4か所全てを交換しておきました。
no broken one

これで車検は安泰。。

fixed boot


■ご参考まで

2024年8月4日日曜日

BMW MINI R60クロスオーバー DPFの状態確認

 以前より、エンジン警告灯が点灯・消灯を繰り返しており、DPF或いはEGR系へのカーボン堆積だろうと考えていました。いずれ対応しなければいけないことですがこの9月に車検を迎えるにあたり警告灯点灯では車検が通らないため、今回、フェイル内容(DTC)の確認と警告灯の消灯も含めた対応のためにBimmerLinkを導入してみました。

Meter Pannel

必要なものは下記になります。

  • スマホ:iPhone/Android
  • Bimmerlinkアプリ:Bimmerlink (iPhone用:6,000yen)
  • OBDアダプタ:Bimmerlink認証アダプタ (一番下の ご参考まで の項をご確認ください)
当方は、将来的に乗るかも知れない車両も最低限対応する下記をコストとのバランスから選択しました。
  • Veepeak OBDCheck BLE+ 
Figure of OBD Adopter

Figure of OBD Adopter

設置はOBDポートへ
Position of ODB Port


早速、Bimmerlinkを購入。エンジン警告灯が点灯している状態で車両と接続して先ずはDTCを確認します。スピーカー配線の断線やリアデフォッガーの断線?などの身に覚えのない車両系のDTCが5つと、主眼であるエンジンのDTCが1つ立っていました。
Screenshot-1

先に進むと、
Screenshot-2

EGR系へのカーボン堆積によるDTC(狙いのEGR率に制御できない)のようです。
DPFのつまりのDTCが無いことが不思議でしたが。。

ここでDPFの状態を確認します。
「DPFへのすすの堆積量」は4.17gと極めて少なく、取り出し不能のオイルが燃えた際に発生する金属類_「DPFのオイルアッシュの堆積質量」は29.13gと走行距離の割に並かなというところでした。11万km走行した車両として特にDPFに問題を抱えているようには思えません。
Screenshot-3


これはアイドルでのスクショですが、「DPF前の排気圧」は絶対圧で大気圧1.00barでありDPFのつまり具合を表す「DPF前後差圧」は10mbarであり、基準内にあります。
ちなみに基準は下記となっています。

■BMWのDPF前排気圧基準:
  • 最大許容値@IDLE:1.035bar
  • 最大許容値@2000rpm:1.075bar
  • 最大許容値@カットオフ回転数:1.200bar

Screenshot-4


更に見ると、「最後に成功したDPF再生からの距離」は3kmで、且つ、「最後に正常に再生されてからの稼働時間」が0hrということですから、自動DPF再生がつい近々に行われたことを示しています。この時点でDPFへのすす堆積量が少ない理由はそういうことと理解しました。
また、下の画像では上側が切れていますが、「平均再生間隔」は214kmということで、この程度の距離ごとに定期的にDPF自動再生を行っていることが確認できました。

ということで、DPFについては心配する必要がないと判断しました。。
Screenshot-5


後日、休日に半日300km弱のドライブにいきました。その後にDPFの状態を確認した画像が下になります。
いきなりすすの量が跳ね上がっていました。。
Screenshot-6


下の絵にあるように、前述したDPF自動再生からは10hrs276kmが経過していますが、この間、DPF再生は行われていません。ですので、この300km弱の走行で4.17g ⇒ 34.90gまですすが堆積することが確認できました。大変な量です。。
Screenshot-7


この時のDTCを確認すると、今度はEGR系にDPF系もフェイルが立っていました。
まあそうでしょうね。。これまで11万kmこれを繰り返してきたのでしょう。また点灯するはずですが、一旦、DTCを消去しておきます。
Screenshot-8


気を取り直して、、
平均214km走行でDPF自動再生が行われるのであれば近いうちにあるだろうということで、走行時にBimmerlinkにて各パラメータを計測してみました。ラッキーなことに、最初の走行でDPF自動再生に入った模様を計測できました。(Fig.1)
5Hz程度のサンプリング周波数での計測結果となります。DataはCSVですのでExcelにてグラフ化しました。DPF再生モードでは排気ガス温度を積極的に上げており、同時に時間の経過とともにDPFのすす量が燃焼により急速に減量していることが良く解ります。今回は走行距離が短く、10分程度で停車したため、実行条件を外れた為かDPF再生モードが途中で終わってしまったようで、まだ12g程度のすすが残っているようです。前回の自動再生では4gまで減量していたことから、やはりある程度走り続ける必要がありますね。その意味で高速がベストと云えます。
Bimmerlinkは手動で強制的にDPF再生モードに入れることができますので、次回、減量していないようでしたら手動で試してみたいと思います。
ちなみに、燃えないオイルアッシュ量は不変であることも見てとれますね。
BimmerlinkのモニターパラメータはBMW開発者が扱っているパラメータの多くを見ることができ、たいしたものと感心しています。

transition of carbon deposition


さて、
すすの詰まり状態の最悪のことを考え、WAKO'S Diesel2 を購入しDPF強制再生で煤を焼き切るつもりでいましたが、その必要も無いようですので無駄な出費となってしまいました。ただ、DPFにとっては熱的に負荷が高いため、なるべく強制再生はしたくなかったのでこれで良しということで納得しています。

Appearance of WAKO'S DIESEL2


R60車両で皆さんがWAKO'S Diesel2やその他のケミカルですす焼き切りを行う場合には、その投入口は二つありますので紹介しておきます。

当該エンジンの排気システムは【前段_酸化触媒+後段_DPF】というものですので、2か所から投入すると良いかと思います。少なくとも目的はDPFのすす焼き切りですから、後段を主眼とすべきですね。
 

①前段_酸化触媒前排ガス温度センサーボス: 温度センサーを外し、その穴から投入
The position of temperature sensor on Oxidation Catalyst


使用する工具は14mmのクロウフットを使うと良いと思います。(このまま緩めて廻すと配線が捩れて切れますので、カプラーを外して配線をフリーにしておいてください)
The tool for remove temperature sensor


②後段_DPF前排ガス温度センサーボス: 温度センサーを外し、その穴から投入
The position of temperature sensor on DPF

The tool for remove temperature sensor

WAKO'S等のケミカルでの実施方法としては、下記フローをイメージていました。
  1. 冷間時にケミカルの注入
  2. しばらく放置(当方は2時間放置のつもりでした)
  3. 始動させ暖機がてら高速入口まで走行
  4. 頃合いを見てDPF強制再生させ暫し走行
※ケミカルで焼き切りを行う場合には、Bimmerlinkのような強制再生モードに入れることができるツールは必須と考えます。是非、ご準備ください。


今回、EGR・排気システムの現状を確認できました。DPFは一旦OKとしても、EGR系の清掃はいずれ必須になってくると思います。折を見て対応の仕方を考えたいと思っています。

しかしながら今回、ディーゼルの効率の良さを改めて排気ガス温度から感じることができました。ガソリンの感覚からすると異次元の熱効率です。脱帽。。


■ご参考まで:



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