发动机无法起动故障诊断与分...——以迈腾B8无法启动为例_车延龙.pdf

DOI：10.19469/ki.1003-3297.2022.04.0037发动机无法起动故障诊断与分析以迈腾B8无法启动为例车延龙（辽宁装备制造职业技术学院，辽宁沈阳110161）摘要针对传统汽车故障诊断实训教学过程中车型相对固定、教学过程相对单一等弊端，学生无法接触更多故障诊断分析实例，因此提出在产教融合、校企合作背景下建立多个校外实训基地，使学生在校企合作中进行整周实训学习，了解不同品牌汽车的控制思路、控制逻辑和控制电路图，以便更快地排除汽车故障。以迈腾B8汽车无法启动为例进行故障分析，拓展企业中其他品牌汽车故障分析方法和思路，从而提高学生的专业知识水平，为学生顶岗实习打下坚实基础。关键词：校企合作；迈腾B8；发动机无法启动；故障诊断中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1003-3297(2022)04-00037-06作者简介：车延龙（1986），男，辽宁沈阳人，讲师，硕士。基金项目：2022年度辽宁省现代远程教育学会科研课题“基于产教融合校企合作的应用与研究以汽车专业为例”（2022XH-99）。2022年12月电大理工Study of Science and Engineering at RTVU.第4期总第293期0引言随着中国经济的不断发展，企业间的竞争日趋激烈，企业对用人的要求也越来越高，为了更好地满足现阶段制造企业对高质量技术人才的需求，国家近年来印发了多个文件，都提到了职业教育的改革和加快职业教育发展1。而产教融合、校企合作也是职业院校办学的发展趋向，其目的是了解企业发展和用人需求，从而更好地为企业输送高质量优秀的技术型人才，降低企业的人力成本，丰富学校的办学模式，提高学校的办学质量2。传统汽车故障诊断实训教学过程中，汽车品牌相对固定，教学过程相对单一，而不同品牌的汽车的控制思路、控制逻辑和控制电路图有所差异，特别是汽车启动部分的故障诊断尤为突出。而学生没有更好的实训经历来判断不同品牌汽车的故障原因。因此我校汽车工程学院在校企合作的背景下，与多家汽车品牌企业建立了订单班的合作模式，在这基础上，建立多个品牌企业校外实训基地3-4。在不同的校外实训基地由企业的兼职教师为学生讲授针对品牌汽车的常见故障，丰富了学生的专业知识。本文基于我校学生在一汽大众的校外实训基地的实践学习，针对汽车故障诊断课程内容进行扩展，让学生了解一汽大众迈腾B8汽车无法启动的故障分析。扩展学生的专业知识，也为学生未来在一汽大众企业的顶岗实习打下坚实基础5。1起动机失效状态车辆不启动故障分析1.1 组合仪表无显示且方向盘不解锁迈腾B8汽车标配的是无钥匙进入和一键启动功能6。正常情况下，如果汽车检测到车内有和本车相匹配的钥匙，会打开点火开关，车内的组合仪表应正常点亮，转向管柱也会正常解锁。因此在此故障中，主要分析钥匙匹配问题和各相应控制单元的通讯问题7。应了解无电大理工总第293期钥匙启动的控制逻辑，进行故障排除，如图1所示；当按下启动按钮E378时，进入启动许可接口J965通过车内部进入和启动系统天线R138和R139向汽车钥匙发出一个125 KHz的低频信号。车钥匙在接到信号后，会向 J519 发一个433 MHz 的高频信号，同时 J965 唤醒 J5198。J519通过舒适CAN总线将信号传给转向管柱控制单元J764，使转向管柱解锁；双离合器变速箱机械电子单元J743通过动力CAN总线将信号传给发动机控制单元J623。发动机控制单元通过动力CAN总线将信号传给组合仪表控制单元J258，使组合仪表正常点亮，从而完成整个系统的通信9。因此在踩下制动踏板并按下启动按钮E378过程中，针对此故障现象分析可能的故障原因有：（1）一键启动按钮E378及相关线路故障；（2）进入及启动许可接口J965及相关CAN总线通信故障；（3）车内部进入和启动系统天线 R138 和R139元件损坏；（4）组合仪表控制单元 J258 及相关线路故障。在线路故障中，主要检测相关线路的断路和虚接故障的检测，检测时要用万用表的电阻档，检测线路两端的电阻值：R5 判断为虚接故障；R为判断为断路故障10。图1无钥匙启动控制1.2 组合仪表显示且转向管柱解锁针对组合仪表控制单元J258正常点亮，转向管柱控制单元J764正常解锁，起动机不转的故障现象，主要考虑迈腾B8汽车的启动系统故障11。启动系统故障包括起动机的相关电路和起动机本身故障。在进行故障诊断之前要用万用表测量蓄电池电压，如蓄电池电压大于11.5 V时正常，否则需要先对蓄电池进行充电。在对启动系统线路的分析检测之前，首先要对起动机的30端子进行电压的检测，30端子是有蓄电池给的+B 的常电，标准电压应该是+B，如检测结果是 0或者有电压降的情况，说明蓄电池到起动机的30端子线路存在问题；如果检测电压正常，则需要对迈腾B8的启动电路进行分析12。通过图 2 对迈腾 B8 启动系统电路分析如下：继电器 J329线圈侧接收的 J519从 T73a/13引脚输出的电压通过线圈搭铁，使主继电器开关吸合，从蓄电池正极输出12 V电压通过SA1保险丝到继电器 J329 开关侧，再经过 SC49 保险，分别到两个启动继电器 J906 和 J907 线圈侧，回到发动机控制单元J623的T91/87和T91/88端子，完成整个回路过程。使两个启动继电器 J906 和 J907 开关吸合，从蓄电池正极输出12 V电压经过两个启动继电器的开关侧，通过SB23 保险到起动机的 50 端子13。在起动机 30端子完成供电后，起动机正常运转。在发动机启动时，发动机控制单元J623通过T91/87端子和T91/88端子完成对起动机继电器J906和J907的控制。两个起动机开关侧的电压，通过保险SB22 向发动机控制单元 J623 输入一个反馈信号，J623可根据反馈信号检测线路的通电情况实现自诊断功能。迈腾B8的两个启动继电器完成了一个串联电路，当其中一个启动继电器不工作时，都不能完成正常的启动。在故障诊断过程中，要根据启动电路工作逻辑依次对相关线路、保险和继电器进行检验，从而找出故障产生原因。检查思路可以按照电路的流向从头到尾进行检测，但为了提高检测效率，通常是按照从中间到两侧进行检查。对迈腾B8的启动系统电路来说，可以先检测启动继电器J906和J907的线圈侧电压，如果检测结果没有电，判断是前端电路出现故障；如果检测结果有电，则判断是启动继电器的后端电路出现故障。页第 38第4期电大理工2起动机正常状态车辆不启动故障分析当按下一键启动按钮E378时，如果起动机运转正常，则可以说明启动相关控制系统，包括车载电网控制单元J519、进入与启动许可接口J965、一键启动按钮E378、双离合变速箱机械电子单元 J743、电子转向柱锁控制单元J764、数据诊断接口J533及相关CAN总线和发动机启动系统均没有问题。故在分析起动机运转正常，但发动机无法启动故障时，要进行DTC（Diagnostic Trouble Code）诊断故障代码分析和无码分析。如果用故障诊断仪进入发动机系统读取到了故障码，通常该故障码显示曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器故障，这时可以根据故障码的提示，检查相关线路。如果没有故障码，则主要从迈腾B8的燃油系统、点火系统和进排气系统进行故障分析。2.1 DTC分析迈腾B8发动机的控制逻辑是必须检测到曲轴位置传感器的正确信号，车辆才能正常启动。当凸轮轴位置传感器存在故障时，迈腾B8发动机可以正常启动，但启动后会出现怠速不稳、加速不良、油耗增加等情况。起动机正常运转，但发动机无法启动这个故障现象，通常报出的故障码为曲轴位置传感器相关故障。下面对曲轴位置传感器及相关电路进行的DTC分析14-15。首先要对曲轴位置传感器进行检查。主要对曲轴位置传感器的外观进行检查，其中包括曲轴位置传感器紧固件是否连接可靠、表面有无锈蚀和破损等情况。其次要对曲轴位置传感器的相关线路进行检测。图3迈腾B8曲轴位置传感器电路图由于迈腾B8上使用的曲轴位置传感器为霍尔式曲轴位置传感器，根据图3曲轴位置传感器电路图进行分析，曲轴位置传感器有三根线与发动机控制单元J623连接。根据霍尔式曲轴位置传感器和电路图的相关知识，得出曲轴位图2迈腾B8启动系统电路图页第 39电大理工总第293期2.2 无码分析2.2.1 燃油供给系统故障分析在对燃油供给系统进行分析时，主要对燃油泵控制单元J538及相关电路和喷油器的相关电路进行故障分析。如图5迈腾B8燃油泵控制单元J538相关电路分析得，燃油泵控制单元有五根线。其中T5ax/1端子和T5ax/2端子是控制燃油泵G6的电源正负极，T5ax/4端子为搭铁线，T5ax/3端子是通过主继电器 J271 到燃油泵控制单元保险SB10来的12 V电源线，T5ax/4是发动机控制单元J623控制燃油泵控制单元的信号线。图5迈腾B8燃油泵控制单元J538电路图4曲轴位置传感器正确波形置传感器G28的T3m/1端子为发动机控制单元J623输出的5 V电源线；T3m/2端子为向发动机控制单元J623反馈的信号线；T3m/3端子为回到发动机控制单元J623的搭铁线。对曲轴位置传感器G28的T3m/1进行电压检测时，要启动发动机进行测量。如测量电压为5 V，为正常。电压为0.15 V之间或电压为0 V时，需要对发动机控制单元J623的T105/35端子的电压进行测量。测量值为5 V时，判断是T105/35端子到T3m/1端子线路存在虚接或断路，可以进一步通过测量两端电阻值进行对断路和虚接的判断，当电阻值为，判断为断路，当电阻值大于5时，判断为虚接；测量值小于5 V时，判断是发动机控制单元J623局部故障。在对曲轴位置传感器G28的T3m/3端子进行检查时，测量该端子的对地电压，如果为 0 V，则正常；如测量结果为5 V或者0.15 V时，则说明该搭铁线路存在断路或者虚接情况，可以再测量发动机控制单元 J623 的 T105/77 端子的对地电压值，进一步判断是外部线路引起的断路或者虚接还是由发动机控制单元J623内部引起的断路或者虚接。再对曲轴位置传感器G28的T3m/2端子的信号进行检测，在对信号线进行检测时，通常用示波器来对其波形进行检测，正确波形如图4所示。如波形电压波动与图4不符，则需要根据具体波形来进一步判断短路、断路和虚接等相关问题。页第 40第4期电大理工在检查燃油泵控制单元 J538 相关线路之前，要开启车门或点火开关至 ON档时，是否能听见燃油泵运转的声音。如果在这两种情况下，始终没有听到燃油泵运转的声音，有可能为故障：燃油泵控制单元J538的电源T5ax/3端子的电源故障，T5ax/4端子的搭铁故障，油泵控制单元J538到油泵的线路故障和燃油泵自身故障。用万用表检测 T5ax/3端子的对地电压，测量值为+B时为正常；测量值为0.1-+B或者是0 V，则判断是之前线路存在问题，应检查SB10保险和J271继电器的相关线路问题。用万用表测量T5ax/4端子的对地电压，测量值为0 V时为正常；如测量结果大于0.1 V时，判断该搭铁线路存在断路、短路或虚接情况，可以通过测量对地电阻进一步判断。检查燃油泵控制单元 J538到燃油泵 G6的线路是否正常，两根线分别为一个5 V的电源线，一个0 V的搭铁线。如果以上线路都没有问题，可以判断为燃油泵本身故障，需要对燃油泵进行更换。如果在开启车门或点火开关至 ON 档时，能听见燃油泵运转的声音，则需要对燃油泵控制单元的T5ax/5端子用示波器对其信号波形进行检测。2.2.2喷油器故障分析对迈腾 B8 喷油器的电路图进行分析发现（见图6），四个喷油器都是由发动机控制单元J623直接进行控制，如果不启动，则说明四个喷油器或相关线路同时损坏，这种概率非常小，在分析时通常不考虑。2.2.3点火系统故障分析如图7迈腾B8点火线圈电路图所示，此图的 D206 接口连接到发动机部件供电继电器J757，四个点火线圈都有一根由发动机控制单元J623控制信号线、一根输出给火花塞的高电压线和两根搭铁