李江華



摘 要:職業院校技能大賽作為展示學生診斷能力的重要舞臺,既能鍛煉學生解決實際問題的能力,又可以衡量指導教師的業務水平,本文基于2020年江西省職業院校技能大賽汽車檢測與維修賽項中的發動機故障診斷項目,結合實際情況,以起動機不轉為故障起點,結合故障現象,通過故障樹診斷邏輯,分析故障原因,最終解決起動機著車故障,使發動機能夠正常運轉。
關鍵詞:技能大賽 邁騰B8L 發動機 不著車 故障樹
Diagnosis and Analysis of the Failure to Start the Magotan B8L Engine
Li Jianghua
Abstract:Vocational College Skills Competition is an important stage to show students' diagnostic ability. It can not only exercise students' ability to solve practical problems, but also measure the professional level of instructors. This article is based on the engine fault diagnosis project in the competition of the 2020 Jiangxi Vocational College Skills Competition Automobile Inspection and Maintenance. Combined with the actual situation and the fault phenomenon, the article takes the starter not turning as the starting point, and through the fault tree diagnosis logic, analyzes the cause of the fault, and finally solves the starter fault, so that the engine can run normally.
Key words:skills competition, Magotan B8L, engine, out of car, fault tree
1 引言
自2012年全國職業院校技能大賽開賽以來,職業院校技能大賽逐漸被各級各類學校所熟知,作為職業院校學生比武競賽的主戰場,競賽不僅是學生展示技能的舞臺,也是對老師教學成效的考驗。本文將以2020年江西省職業院校技能大賽汽車檢測與維修賽項的發動機故障診斷項目試題為例,展示發動機故障診斷思路與方法。
2 案例分析
故障現象:一輛2018年生產的大眾邁騰B8L轎車,發動機排量為2.0L,匹配的是DQ380型雙離合變速器,客戶抱怨按下點火開關后,兩側儀表不亮但中間行車電腦顯示屏亮,發動機也不著車,選手對車輛進行常規檢查與防護后,進一步對車輛進行細致檢查,發現點火開關E378背景燈不亮,按E378時鑰匙不閃,方向盤不解鎖。
故障排查過程:根據故障現象,利用診斷儀VW5054,發現除網關外均無法進入,打開雙閃激活舒適系統CAN總線,部分舒適系統激活,通過讀取進入/起動系統接口故障碼為B7-1074696起動機點火按鈕不可信信號(主動的/靜態的)。接著讀取點火按鈕數據流,按鈕狀態由OFF→ON時開關觸點1為未開動→已按下,而開關觸點2始終為未開動,至此鎖定故障范圍為開關觸點2相關電路及元件。查閱電路圖可知,開關觸點2電路為J965-T40/19→E378-T6as/6,利用萬用表測量線路兩端電壓,在OFF→ON狀態時T40/19電壓由12.03V→5.49V異常,而T6as/6電壓由12.03V→0V正常,進一步測量兩端電阻為1000Ω,判斷電路T40/19→T6as/6虛接。故障恢復后,E378功能恢復正常,按E378鑰匙閃爍,但方向盤不解鎖,儀表中控電腦屏幕提示“未識別到鑰匙”,其余現象同上。
繼續通過診斷儀讀取故障碼為B7-1069319 進入及起動系統控制單元的喚醒導線斷路/對地短路(主動的/靜態的),進一步讀取喚醒導線數據流顯示喚醒導線在OFF→ON狀態時均為已按下,異常(正常應為未按下→已按下),利用識讀線圈可以應急點亮儀表。查閱電路圖可知喚醒導線電路為J519-T73C/14→J965-T40/26,利用示波器測量兩端信號,在OFF→ON時,T73C/14始終為+B電壓異常,而T40/26信號正常,進一步測量兩端電阻為∞,判斷兩端斷路,故障前后信號如圖1所示。恢復喚醒線后,按E378儀表點亮、方向盤解鎖,ST儀表蓄電池指示燈不熄滅,起動機仍不轉。
由于儀表EPC燈正常點亮,剎車信號與檔位號均正常,且診斷儀能夠進入到所有系統,結合邁騰發動機系統控制原理,在起動時,起動50請求信號由J965發出到發動機控制單元J623,J623接收到起動請求信號后檢查起動條件是否滿足,同時通過CAN總線將儀表蓄電池熄滅,表示系統收到起動信號。在此故障時,由于ST時儀表蓄電池指示燈不熄滅,可初步將故障縮小到起動條件,讀取起動請求端子50數據流,發現在ON→ST時始終顯示為未激活狀態,查閱電路圖可知起動請求50信號線為J965-T40/15→T17c/5→T17k/5→J623-T91/68,通過測量ON→ST時T17k/5信號電壓為0V→12.02V正常,而T91/68始終為0V,故判斷T91/68→T17k/5線路斷路。恢復后,ST檔時儀表蓄電池指示燈熄滅,但起動機仍不轉。
由于ST檔時儀表蓄電池指示燈熄滅,說明50起動請求信號已發送到J623且網絡CAN總線無故障,故障大概率發生在起動機控制電路,讀取發動機故障碼為01-15289 (啟動,起動機繼電器,斷路)。根據故障碼指向起動繼電器故障,根據測量方便原則測量起動機繼電器線圈端共用電源SC49輸出電壓,經測得電壓正常,進一步測量起動機繼電器1-J906 OFF→ON檔時信號電壓變化,如表1所示,由表中數據可知J906繼電器線圈信號正常,但87#觸點異常,可判斷J906繼電器觸點損壞,更換后,ST檔起動機運轉,但發動機仍不著車。
針對起動機轉發動機不著車故障,故障原因可能為進排氣系統故障、點火系統故障、燃油系統故障、控制系統故障、機械系統故障等。利用診斷儀讀取故障碼,發現無相關故障碼,進一步讀取發動機控制單元燃油與轉速相關數據流,如圖2所示,可知OFF→ON時,燃油壓力無變化,曲軸轉速始終為0rpm,由于邁騰B8車型只有轉速傳感器(G28)信號與霍爾傳感器3(G300)兩個傳感器同時出現故障才會導致發動機不著車,故進一步測量G28-T105/70與G300-T105/28信號電壓波形,其波形如圖3所示,發現兩個信號均異常,在ON檔時分別對G28與G300各端子信號進行測量,發現G28電源搭鐵信號均正常,但測得信號線T105/70-T3m/2兩端均為5V電壓,斷開蓄電池負極測量G28各端子之間阻值,發現T105/70-T3m/2與其電源T105/35-T3m/1之間阻值為0.6Ω,判斷G28信號線T105/70-T3m/2對其正極5V電壓信號線短路。而在ON檔時通過測量G300電源搭鐵線正常,但其信號線T105/28端電壓為5V,另一端T3t/2為0V電壓,測量兩端電阻為∞,判斷其線路斷路。恢復G28與G300故障后,發動機仍不能著車,現象依舊。
利用診斷儀讀取發動機故障信息為01-14994 燃油泵模塊促動,對地短路;根據故障碼進一步讀取發動機燃油系統相關數據組,燃油低壓為3.5bar(正常5bar左右),燃油高壓為4.3bar(正常100bar左右),高低壓燃油壓力均異常,利用動作測試驅動油泵,油泵無任何動作。根據以上信息,初步懷疑燃油泵模塊相關電路故障,結合電路圖,根據故障概率和測量方便原則,優先測量油泵電源SB10兩端電壓,經檢測,SB10輸出端電壓0V,輸入端電壓12.03V,進一步測量其阻值為∞,更換SB10(15A)保險后,無故障碼,且油壓數據幾乎不變,仍異常。進一步測量J538模塊端電源搭鐵信號均正常,ST時發現油泵電機兩端正負極電壓異常,正極電壓T5aw/1為0V,而負極電壓T5aw/5電壓為12.01V,判斷油泵電機線路反接,恢復故障后油泵運轉,但發動機仍不著車。
根據整車控制原理,且燃油故障已排除,初步懷疑點火系統故障,根據點火系統控制原理,如圖4所示,ON檔時測量1缸點火線圈供電線T4u/4為0V,進一步測量其上端繼電器J757,J757繼電器85#為12.02V,86#為12.02V,87#與30#端均為0V,信號均異常,由于J757-30#端子無電源,測量SB16兩端電壓,輸出端為0V,輸入端為12.02V,拔下測量SB16兩端阻值為∞,且發現SB16錯裝了10A保險,原車為20A保險,更換20A保險后繼續測量J757各端子電壓,除30#端子電壓恢復外,其余端子仍異常,申請拔下J757進行單件測試,發現其85#-86#兩端阻值為680Ω,判斷線圈虛接,更換J757后,打開點火開關瞬間,SB16燒蝕,懷疑J757-87#端至點火線圈供電線路短路。將所有點火線圈插頭拔掉后更換SB16,打開點火開關,測量線圈的電源搭鐵信號電壓均正常,且保險未燒蝕,故障指向點火線圈自身故障。由于點火線圈獨立控制,在ON檔時分別將1-4缸點火線圈插頭插入,只有插入1缸時,SB16燒蝕,故障指向1缸點火線圈,拆下一缸點火線圈進行單件測試,發現其1號電源與4號搭鐵內部導通,判斷1缸點火線圈內部短路,更換新的點火線圈后,發動機正常著車。
3 小結
根據以上故障,由于E378信號線虛接導致E378信號失效,按E378車輛無任何響應;J965喚醒導線斷路導致儀表提示“未識別到鑰匙”,但用識讀線圈能夠點亮儀表;50起動請求信號斷路,使J623未接收起動信號,ST時儀表蓄電池指示燈不熄滅;J906觸點損壞導致導致起動機線圈端無法接收50控制信號,起動機不轉。轉速傳感器G28信號線對5V電源短路與霍爾傳感器3 G300信號線斷路導致J623接收不到正確轉速信號,控制模塊內部不發出噴油點火信號,發動機無著車征兆。油泵電源SB10斷路使J538無法正常工作,油泵不轉,油壓異常;油泵電機正負極反接模擬了實際維修中油泵卡死故障,使油泵不工作,無法提供正常燃油壓力。J757線圈斷路與SB16斷路,使點火系統無正常供電,系統不點火,而線圈內部損壞造成頻繁燒保險SB16,且點火系統無法正常工作。
汽車排故是一個系統化的過程,只有熟悉汽車的控制機理,結合故障現象,利用現代化診斷設備,通過對數據進行檢測分析,才能準確判斷具體故障點。此篇文章以技能競賽真題為參照,模擬選手故障排查思路與方法,利用故障樹診斷邏輯,深入分析了故障排查過程與思路,有機結合實際維修工況,能夠進一步熟悉邁騰B8L車型的控制機理。通過對比賽案例的剖析,進一步拓寬產教融合深度與廣度,為區域經濟發展培養更多高素質人才。
基金項目:2019年江西省高等學校教學改革研究課題(JXJG-19-70-7)
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