劉 丹

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 汽車工程學院，湖南 長沙 410208）

發(fā)動機故障是汽車最常見的故障之一，主要表現(xiàn)為起動機、發(fā)動機無法啟動或啟動困難，發(fā)動機運轉(zhuǎn)不良等。發(fā)動機各類故障最主要的故障點集中在起動系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)以及各類傳感器等。在檢修過程中一般遵循先外后內(nèi)、先簡后繁、先熟后生、代碼優(yōu)先的原則逐一排查故障點。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)人員要具有較強的邏輯分析能力，能對故障發(fā)生的機理進行分析。

本文依據(jù)全國職業(yè)院校技能大賽發(fā)動機部分的考核要點設(shè)置典型案例，緊跟時代需求，非常具有代表性。以國賽車型大眾邁騰B8L 2.0TSI＋DSG豪華型搭載的型號為CUG的發(fā)動機無法起動的典型案例為研究對象進行故障分析。

1 起動機工作原理

與邁騰B8L搭載類似防盜系統(tǒng)的車輛，起動的前提條件是解除內(nèi)部防盜系統(tǒng)，同時對車鑰匙進行驗證，只有鑰匙合法，車輛才能正常上電。與此同時，點火信號和燃油信號也需解除限制，通過一系列信號傳輸喚醒整個動力總線系統(tǒng)，此時，起動機才具備運轉(zhuǎn)的第一個條件。

發(fā)動機起動控制原理如圖1所示，在換擋桿處于空擋或停車擋時，啟動發(fā)動機，點火開關(guān)信號經(jīng)進入及起動許可控制單元J965傳輸給發(fā)動機控制單元J623，J623接收到信號后會接通兩個起動繼電器J906和J907線圈的接地回路，則線圈通電，觸點閉合。此時，起動具備了運轉(zhuǎn)的第二個條件。從蓄電池正極到起動機電磁線圈的線路被接通，起動機開始運轉(zhuǎn)。下面具體介紹車輛防盜系統(tǒng)解除之后常出現(xiàn)的兩個故障案例。

圖1 發(fā)動機起動控制線路原理圖

2 起動機不運轉(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；上車打開點火開關(guān)（按下E378），方向盤解鎖，儀表顯示無異常。起動發(fā)動機（踩剎車同時按下E378），起動機不運轉(zhuǎn)，發(fā)動機無法啟動。

2.2 故障診斷過程

用汽車專用萬用表測量蓄電池正負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 ℃時的技術(shù)參數(shù)，隨著溫度變化，蓄電池電壓會有稍微變化。

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，儀表正常點亮，因此，可以將故障范圍鎖定在以下三個方面：

（1）起動機控制線路故障；

（2）起動機電源線路故障；

（3）起動機故障。

連接汽車故障診斷儀金奔騰SDT929P，讀取發(fā)動機系統(tǒng)故障代碼為P308800（起動馬達繼電器-電路電氣故障），根據(jù)代碼的形成機理可以確定，發(fā)動機在啟動過程中，起動機的50端子很可能沒有收到起動控制信號，同時發(fā)動機控制單元J623沒有接收到正常的起動機系統(tǒng)反饋信號，即保險絲SB22，SB23均沒有接收到+B信號。

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

通過檢測結(jié)果，分析可能的故障原因為（1）繼電器 J906 或 J907 及相關(guān)電路存在故障；（2）保險絲SB22、SB23 及兩者電路同時存在故障。從概率可能性考慮，保險絲SB22和SB23同時發(fā)生故障概率可能性小一些。因此，先從繼電器著手，在起動發(fā)動機過程中，用汽車專用萬用表測量J907繼電器87端子的對地電壓為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。

當發(fā)動機不啟動時，T91/88處的電壓為來自蓄電池正極經(jīng)J329和SC49的高電平+B；當發(fā)動機控制單元J623滿足起動條件時，就會通過內(nèi)部CPU控制T91/88針腳處的三極管導通，使T91/88端子的電壓為低電平，即0 V。發(fā)動機控制單元J623通過端子T91/88控制J907起動繼電器的初級線圈，使J907觸點吸合，蓄電池+B電就通過J906、J907和保險絲SB23向起動機供電，起動機開始正常工作。

在發(fā)動機起動過程中測量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)從打開點火開關(guān)時的+B切換到發(fā)動機起動后的0 V，30#端子應(yīng)從打開點火開關(guān)時的空載電壓切換到發(fā)動機起動時的+B。本次測量結(jié)果顯示，30#、85#和86#對地電壓均正常，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試進行。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量85#和86#之間的電阻，測量結(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，起動機可以運轉(zhuǎn)。

圖2 發(fā)動機艙繼電器J907安裝位置實物圖

2.3 故障機理分析

在車輛防盜系統(tǒng)解除的情況下，發(fā)動機控制單元通過兩個串聯(lián)的起動繼電器J906和J907控制起動機的運轉(zhuǎn)。因此，起動機本身、起動機電源線路以及起動機控制線路都無異常，起動機才能正常工作。本案例中起動機不轉(zhuǎn)的原因是繼電器J907線圈電阻過大，導致觸點不能正常吸合，從而造成起動機電源線路異常，起動機不能運轉(zhuǎn)。

3 發(fā)動機無法起動故障

3.1 故障現(xiàn)象描述

打開點火開關(guān)，儀表顯示無異常，踩剎車同時按下E378，發(fā)動機開始運轉(zhuǎn)，但儀表上發(fā)動機電子穩(wěn)定系統(tǒng)（Electronic Power Control, EPC）燈常亮，發(fā)動機有抖動，約1 min后抖動加重，直至熄火。重新啟動發(fā)動機，很難再次著火。

3.2 故障診斷過程

發(fā)動機是逐漸熄火，一開始發(fā)動機可以正常啟動，因此，推測很可能是燃油系統(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-對地短路），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，測量燃油泵電動機兩端的電壓波形，在打開點火開關(guān)時，用示波器漢泰DS08102E測量燃油泵電動機兩端之間的波形，正常情況應(yīng)該是0 V到+B的方波，但測量結(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 實測燃油泵電動機兩端的電壓波形圖

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

更換新的保險絲，J538供電恢復(fù)，但發(fā)動機還是無法起動，且聽不到油泵運轉(zhuǎn)聲音。下面用示波器漢泰DS08102E檢測J538信號輸入是否正常。啟動發(fā)動機過程中，用示波器測量J538的T5ax/5端子對地波形，如圖5所示，信號的低電平抬高，異常。根據(jù)信號形成機理，可能原因為測試點與J623之間虛接，然后測試J538和J623之間線路的導通性，實測結(jié)果為100 Ω，說明電路確實虛接。修復(fù)線束后，油泵可以運轉(zhuǎn)，發(fā)動機可以正常啟動。

圖5 實測J538的T5ax/5端子對地波形圖

3.3 故障機理分析

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電源電路中保險絲SB10斷路，造成J538沒有工作電壓，無法驅(qū)動油泵運轉(zhuǎn)。同時，燃油泵是否正常工作是由發(fā)動機控制單元J623的T91/9 端子發(fā)出控制信號，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無法控制油泵運轉(zhuǎn)。

4 故障總結(jié)

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