發動機無法起動類故障的免拆診斷方法

余姚東江名車專修廠 葉正祥

發動機無法起動類故障包括發動機徹底無法起動和發動機起動困難，其中發動機起動困難可以理解為發動機短時間內無法起動。發動機無法起動類故障是比較常見的故障，對于有故障代碼提示的，維修人員可以根據相關故障代碼提示進行排查，而對于無相關故障代碼提示的，由于導致發動機無法起動的故障原因有很多，維修人員往往不知該如何下手。

針對無相關故障代碼提示的發動機無法起動類故障，筆者摸索出了一套有效的免拆診斷方法，該方法主要是通過分析氣缸壓力、燃油壓力、曲軸位置、點火、噴油等信號的組合波形來快速鎖定故障點。下面以2例發動機無法起動類故障為例，與大家分享發動機無法起動類故障的免拆診斷方法。

案例1 2005款奔馳S350車偶爾冷起動困難

故障現象一輛2005款奔馳S350車，搭載272發動機，累計行駛里程約為24萬km。車主反映，早上起動發動機時，有時需要起動多次，發動機才能起動著機，熱機后發動機起動正常。

故障診斷接車后試車，熱機狀態下起動發動機，發動機起動正常。用故障檢測儀檢測，無故障代碼存儲。連接示波器，同時測量發動機正常起動時的燃油壓力、曲軸位置、噴油控制及起動機電流信號波形（圖1），以便于與故障出現時的信號進行對比分析。

圖1 發動機正常起動時的燃油壓力、曲軸位置、噴油控制及起動機電流信號波形（截屏）

將車停放一晚后，早上起動發動機，故障再現，發動機起動困難。連接示波器，同時測量燃油壓力、曲軸位置及噴油控制信號波形（圖2），發現未起動發動機前的燃油壓力約為3.2 bar（1 bar=100 kPa），正常；但在起動發動機時，隨著發動機開始噴油，燃油壓力迅速下降至0.4 bar左右，由此可知導致發動機起動困難的原因出在燃油供給系統上。

圖2 發動機難起動時的燃油壓力、曲軸位置及噴油控制信號波形（截屏）

查看燃油泵控制電路（圖3）可知，燃油泵（M3）的供電由燃油泵繼電器控制，燃油泵繼電器由發動機控制單元（N3/10）控制，由此推斷導致燃油壓力異常下降的可能原因有：燃油泵控制電路故障；燃油泵損壞；發動機控制單元故障。

用示波器測量燃油壓力、燃油泵供電及燃油泵電流（圖4），此時發動機又能正常起動著機了，且燃油壓力不再異常下降；反復多次起動發動機，故障現象均未再現。考慮到再現故障現象可能要再將車停放一晚，決定先進一步分析相關波形。在放大燃油泵供電和燃油泵電流的信號波形（圖5）時，發現在起動時的前6.8 ms內，燃油泵供電和燃油泵電流的信號出現了波動，分析認為燃油泵供電多次“接通→斷開→接通”是異常的，并且這種波動很可能與燃油泵繼電器的觸點接觸不良有關。

圖3 燃油泵控制電路

圖4 故障車起動發動機時的燃油壓力、燃油泵供電及燃油泵電流信號波形（截屏）

圖5 放大故障車起動發動機時的燃油泵供電和燃油泵電流信號波形（截屏）

找到燃油泵繼電器（圖6），拆下后拆解檢查，發現燃油泵繼電器觸點燒蝕嚴重（圖7），懷疑故障正是由此引起的。

故障排除更換燃油泵繼電器后試車，測量發動機起動時的燃油泵供電和燃油泵電流信號波形并放大（圖8），發現燃油泵的供電不再反復斷開和接通。將車停放一晚后，早上反復試車，發動機難起動的故障未再出現。交車1個星期后進行電話回訪，車主反映故障未再出現，故障徹底排除。

圖6 燃油泵繼電器的安裝位置

圖7 燃油泵繼電器觸點燒蝕嚴重

圖8 放大正常車發動機起動時的燃油泵供電和燃油泵電流信號波形（截屏）

案例2 2004款別克賽歐車發動機無法起動

故障現象一輛2004款別克賽歐車，搭載L01發動機，累計行駛里程約為27萬km，車主報修發動機無法起動。

故障診斷接車后試車，起動發動機，發動機有著機征兆，但無法起動著機。用故障檢測儀檢測，無故障代碼存儲。分析認為導致發動機無法起動的原因有：氣缸壓力不足，如氣缸機械損壞、配氣正時錯誤等；點火故障，如點火能量不足、點火正時錯誤等；空燃比錯誤，如進氣系統、排氣系統及燃油供給系統等故障。

圖9 1缸氣缸壓力波形（截屏）

圖10 1缸次級點火和氣缸壓力波形（截屏）

圖11 無法起動時的燃油壓力、曲軸位置及噴油控制信號波形（截屏）

首先用示波器測量1缸氣缸壓力波形（圖9），得知最大氣缸壓力約為12 bar，說明氣缸密封性良好；排氣門開啟時刻約為做功行程下止點前48°曲軸轉角，進氣門關閉時刻約為進氣行程下止點后50°曲軸轉角，說明配氣正時無明顯異常；排氣行程的氣缸壓力沒有異常升高，說明排氣管路無堵塞；進氣行程沒有明顯負壓，說明進氣管路無明顯堵塞。由此排除氣缸機械磨損、配氣正時錯誤、進氣系統堵塞及排氣系統堵塞的可能。接著測量1缸次級點火波形（圖10），得知點火時刻發生在壓縮上止點附近，說明點火正時正常；點火電壓約為3.3 kV，說明點火能量也正常。由此排除點火故障的可能。然后測量燃油壓力、曲軸位置及噴油控制信號的波形（圖11），得知燃油壓力約為3.1 bar，隨著發動機開始噴油，燃油壓力有所下降，最低約為2.7 bar，但這不會導致發動機無法起動；起動過程中，曲軸位置信號的頻率和幅值有增大過程，說明發動機有著機征兆；剛起動時的首個噴油脈寬約為23 ms，有著機征兆時的噴油脈寬約為2.7 ms，當時維修該車時的環境溫度約為10 ℃，根據維修經驗，冷起動時的首個噴油脈寬一般在40 ms以上，這個噴油脈寬主要跟進氣量和發動機冷卻液溫度有關，由此推斷該車無法起動著機是由混合氣濃度過稀引起的。

用故障檢測儀讀取發動機數據流（圖12），發現發動機冷卻液溫度為9 ℃，正常；進氣溫度為-36 ℃，進氣溫度傳感器安裝在進氣軟管上，由于當時拆下了進氣軟管，并脫開了進氣溫度傳感器導線連接器，因此該信號也正常；進氣歧管絕對壓力為18 kPa，此時只是接通了點火開關，正常該值應為大氣壓力（100 kPa左右），由此可知進氣歧管絕對壓力信號異常，可能的故障原因有：進氣歧管絕對壓力傳感器損壞；發動機控制單元損壞；相關線路故障。脫開進氣歧管絕對壓力傳感器導線連接器，此時發動機數據流中的進氣歧管絕對壓力變為122 kPa（圖13），發動機控制單元采用了替代值，暫時排除發動機控制單元存在故障的可能；測量進氣歧管絕對壓力傳感器相關線路，均正常，由此確定進氣歧管絕對壓力傳感器損壞。

圖12 故障車發動機數據流（截屏）

圖13 脫開進氣歧管絕對壓力傳感器導線連接器后的發動機數據流（截屏）

故障排除更換進氣歧管絕對壓力傳感器后試車，發動機順利起動著機，故障排除。

故障總結該車發動機無法起動的原因為，進氣歧管絕對壓力傳感器損壞，導致發動機控制單元計算的進氣量偏小，從而使起動時的噴油脈寬偏小，以致發動機無法起動。