劉 丹

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410208）

發(fā)動(dòng)機(jī)故障是汽車最常見的故障之一，主要表現(xiàn)為起動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或啟動(dòng)困難，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不良等。發(fā)動(dòng)機(jī)各類故障最主要的故障點(diǎn)集中在起動(dòng)系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)以及各類傳感器等。在檢修過程中一般遵循先外后內(nèi)、先簡(jiǎn)后繁、先熟后生、代碼優(yōu)先的原則逐一排查故障點(diǎn)。在現(xiàn)代汽車檢修過程中，結(jié)合萬用表、示波器、汽車故障診斷儀等診斷儀器進(jìn)行輔助故障診斷，可以縮短維修流程，提高工作效率。維修技術(shù)人員要具有較強(qiáng)的邏輯分析能力，能對(duì)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行分析。

本文依據(jù)全國(guó)職業(yè)院校技能大賽發(fā)動(dòng)機(jī)部分的考核要點(diǎn)設(shè)置典型案例，緊跟時(shí)代需求，非常具有代表性。以國(guó)賽車型大眾邁騰B8L 2.0TSI＋DSG豪華型搭載的型號(hào)為CUG的發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)的典型案例為研究對(duì)象進(jìn)行故障分析。

1 起動(dòng)機(jī)工作原理

與邁騰B8L搭載類似防盜系統(tǒng)的車輛，起動(dòng)的前提條件是解除內(nèi)部防盜系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)車鑰匙進(jìn)行驗(yàn)證，只有鑰匙合法，車輛才能正常上電。與此同時(shí)，點(diǎn)火信號(hào)和燃油信號(hào)也需解除限制，通過一系列信號(hào)傳輸喚醒整個(gè)動(dòng)力總線系統(tǒng)，此時(shí)，起動(dòng)機(jī)才具備運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)條件。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制原理如圖1所示，在換擋桿處于空擋或停車擋時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)經(jīng)進(jìn)入及起動(dòng)許可控制單元J965傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623，J623接收到信號(hào)后會(huì)接通兩個(gè)起動(dòng)繼電器J906和J907線圈的接地回路，則線圈通電，觸點(diǎn)閉合。此時(shí)，起動(dòng)具備了運(yùn)轉(zhuǎn)的第二個(gè)條件。從蓄電池正極到起動(dòng)機(jī)電磁線圈的線路被接通，起動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。下面具體介紹車輛防盜系統(tǒng)解除之后常出現(xiàn)的兩個(gè)故障案例。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路原理圖

2 起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)故障

2.1 故障現(xiàn)象描述

遙控解鎖車輛，中控鎖及雙閃控制無異常；上車打開點(diǎn)火開關(guān)（按下E378），方向盤解鎖，儀表顯示無異常。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)（踩剎車同時(shí)按下E378），起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。

2.2 故障診斷過程

用汽車專用萬用表測(cè)量蓄電池正負(fù)極接線柱之間的電壓為12.8 V，由表1數(shù)據(jù)知，蓄電池供電正常。表1為在蓄電池10 ℃時(shí)的技術(shù)參數(shù)，隨著溫度變化，蓄電池電壓會(huì)有稍微變化。

表1 蓄電池靜態(tài)技術(shù)參數(shù)[3]

汽車防盜系統(tǒng)正常解除，儀表正常點(diǎn)亮，因此，可以將故障范圍鎖定在以下三個(gè)方面：

（1）起動(dòng)機(jī)控制線路故障；

（2）起動(dòng)機(jī)電源線路故障；

（3）起動(dòng)機(jī)故障。

連接汽車故障診斷儀金奔騰SDT929P，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障代碼為P308800（起動(dòng)馬達(dá)繼電器-電路電氣故障），根據(jù)代碼的形成機(jī)理可以確定，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中，起動(dòng)機(jī)的50端子很可能沒有收到起動(dòng)控制信號(hào)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623沒有接收到正常的起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)反饋信號(hào)，即保險(xiǎn)絲SB22，SB23均沒有接收到+B信號(hào)。

為了驗(yàn)證故障代碼的真實(shí)性，測(cè)量J623的T91/67端子、起動(dòng)機(jī)50端子對(duì)的電壓。具體操作為用汽車專用數(shù)字萬用表測(cè)量J623的T91/67端子的對(duì)地電壓，如果該端子電壓能從0 V切換到起動(dòng)狀態(tài)時(shí)的+B，則認(rèn)為無異常。結(jié)果本次測(cè)量萬用表讀數(shù)始終為0 V。由于起動(dòng)機(jī)的50端、SB23及J907繼電器的87端是同一電位，基于測(cè)量的方便性原則，可以測(cè)量SB23保險(xiǎn)絲兩端的電壓，如果電壓能從0 V切換到起動(dòng)狀態(tài)時(shí)的+B，則認(rèn)為無異常，但本次測(cè)量萬用表讀數(shù)始終為0 V。

通過檢測(cè)結(jié)果，分析可能的故障原因?yàn)椋?）繼電器 J906 或 J907 及相關(guān)電路存在故障；（2）保險(xiǎn)絲SB22、SB23 及兩者電路同時(shí)存在故障。從概率可能性考慮，保險(xiǎn)絲SB22和SB23同時(shí)發(fā)生故障概率可能性小一些。因此，先從繼電器著手，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過程中，用汽車專用萬用表測(cè)量J907繼電器87端子的對(duì)地電壓為0 V，說明J907繼電器及其相關(guān)線路存在故障，具體表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：

（1）J907繼電器自身故障；

（2）J907繼電器電源線路故障；

（3）J907繼電器控制線路故障。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)，T91/88處的電壓為來自蓄電池正極經(jīng)J329和SC49的高電平+B；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623滿足起動(dòng)條件時(shí)，就會(huì)通過內(nèi)部CPU控制T91/88針腳處的三極管導(dǎo)通，使T91/88端子的電壓為低電平，即0 V。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623通過端子T91/88控制J907起動(dòng)繼電器的初級(jí)線圈，使J907觸點(diǎn)吸合，蓄電池+B電就通過J906、J907和保險(xiǎn)絲SB23向起動(dòng)機(jī)供電，起動(dòng)機(jī)開始正常工作。

在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中測(cè)量J907繼電器的30#、85#、86#的端子電壓。在通常情況下，86#端子的電壓應(yīng)為+B，85#應(yīng)從打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)的+B切換到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的0 V，30#端子應(yīng)從打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)的空載電壓切換到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的+B。本次測(cè)量結(jié)果顯示，30#、85#和86#對(duì)地電壓均正常，但繼電器87#沒有正常輸出，說明J907繼電器損壞，具體部位可以通過繼電器單件測(cè)試進(jìn)行。在汽車斷電狀態(tài)，拔下J907繼電器，位置如圖2所示，用汽車專用萬用表測(cè)量85#和86#之間的電阻，測(cè)量結(jié)果為677 Ω，超出正常值60 Ω～200 Ω，說明繼電器電磁線圈故障，通過更換繼電器，故障排除，起動(dòng)機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)艙繼電器J907安裝位置實(shí)物圖

2.3 故障機(jī)理分析

在車輛防盜系統(tǒng)解除的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過兩個(gè)串聯(lián)的起動(dòng)繼電器J906和J907控制起動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，起動(dòng)機(jī)本身、起動(dòng)機(jī)電源線路以及起動(dòng)機(jī)控制線路都無異常，起動(dòng)機(jī)才能正常工作。本案例中起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的原因是繼電器J907線圈電阻過大，導(dǎo)致觸點(diǎn)不能正常吸合，從而造成起動(dòng)機(jī)電源線路異常，起動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)故障

3.1 故障現(xiàn)象描述

打開點(diǎn)火開關(guān)，儀表顯示無異常，踩剎車同時(shí)按下E378，發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，但儀表上發(fā)動(dòng)機(jī)電子穩(wěn)定系統(tǒng)（Electronic Power Control, EPC）燈常亮，發(fā)動(dòng)機(jī)有抖動(dòng)，約1 min后抖動(dòng)加重，直至熄火。重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，很難再次著火。

3.2 故障診斷過程

發(fā)動(dòng)機(jī)是逐漸熄火，一開始發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)，因此，推測(cè)很可能是燃油系統(tǒng)故障，且燃油系統(tǒng)有殘余油壓。

連接汽車故障診斷儀金奔騰SDT929P，讀取故障代碼P025C00（燃油泵模塊促動(dòng)-對(duì)地短路），根據(jù)故障碼指向應(yīng)該是燃油泵問題，燃油泵控制線路原理圖如圖3所示。

圖3 燃油泵控制線路原理圖

因此，測(cè)量燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端的電壓波形，在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，用示波器漢泰DS08102E測(cè)量燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端之間的波形，正常情況應(yīng)該是0 V到+B的方波，但測(cè)量結(jié)果如為0 V的直線，如圖4所示，說明燃油泵兩端沒有電壓，可能的故障原因有：

圖4 實(shí)測(cè)燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端的電壓波形圖

（1）J538電源或搭鐵線路故障；

（2）J538控制線路故障；

（3）J538本身故障。

檢查J538電源及搭鐵線路，打開點(diǎn)火開關(guān)（ON擋），用汽車專用萬用表測(cè)量T5ax/3端子和T5ax/4端子對(duì)地電壓均為0 V，說明J538電源線路異常，然后測(cè)量保險(xiǎn)絲SB10兩端電壓也為0 V。在斷電狀態(tài)下，拔下保險(xiǎn)絲SB10，測(cè)量電阻為無窮大，判斷故障為SB10斷路。

更換新的保險(xiǎn)絲，J538供電恢復(fù)，但發(fā)動(dòng)機(jī)還是無法起動(dòng)，且聽不到油泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音。下面用示波器漢泰DS08102E檢測(cè)J538信號(hào)輸入是否正常。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過程中，用示波器測(cè)量J538的T5ax/5端子對(duì)地波形，如圖5所示，信號(hào)的低電平抬高，異常。根據(jù)信號(hào)形成機(jī)理，可能原因?yàn)闇y(cè)試點(diǎn)與J623之間虛接，然后測(cè)試J538和J623之間線路的導(dǎo)通性，實(shí)測(cè)結(jié)果為100 Ω，說明電路確實(shí)虛接。修復(fù)線束后，油泵可以運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)。

圖5 實(shí)測(cè)J538的T5ax/5端子對(duì)地波形圖

3.3 故障機(jī)理分析

燃油泵控制單元J538由蓄電池正極通過主繼電器J271直接供電，由J538的T5ax/4端子接地構(gòu)成回路。因此，J538電源電路中保險(xiǎn)絲SB10斷路，造成J538沒有工作電壓，無法驅(qū)動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，燃油泵是否正常工作是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/9 端子發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)J538 的T5ax/5端子接收處理后，再去控制燃油泵的工作狀態(tài)。正常的波形應(yīng)該是高電平+B被拉低到0 V的方波。本案例中測(cè)得波形低電平被抬高，是由于J538與J623之間通信線路虛接，造成J538無法知曉J623的控制指令，從而J538無法控制油泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 故障總結(jié)

根據(jù)起動(dòng)機(jī)的控制原理，在車輛起動(dòng)過程中，如果出現(xiàn)起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，我們的診斷思路一般是從起動(dòng)機(jī)電源、起動(dòng)機(jī)控制和起動(dòng)機(jī)本身三個(gè)方面進(jìn)行診斷。如果是起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)但發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，說明當(dāng)前狀態(tài)不滿足發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的條件，沒有油、沒有氣或者沒有火。因此，可以從油泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)、噴油器是否噴油、節(jié)氣門調(diào)整是否合適以及火花塞、是否點(diǎn)火等幾個(gè)方面來考慮?？傊?，駕駛員在車輛起動(dòng)過程中，要認(rèn)真觀察儀表相關(guān)提示信息，根據(jù)儀表警示信息結(jié)合故障診斷儀進(jìn)行分析與判斷。