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        邁騰B8L發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)故障的診斷與排除

        2022-11-02 08:54:52
        汽車實(shí)用技術(shù) 2022年20期
        關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量故障

        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。

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