五菱宏光發動機無法起動故障診斷實訓教學研究

劉杰

摘 要：五菱宏光汽車及其配備的B系列發動機，為眾多職業院校和技工學校的交通運輸類專業實訓教學給予了非常大的設備支持。在對被幫扶縣職校進行汽車發動機電控系統故障診斷實訓課程教學幫扶過程中，選用該縣職校的五菱宏光S實訓車輛，在盡量不破壞線束的情況下，為保證在規定的教學時間內完成課程教學目標，方便后續縣職校教師借鑒，通過較少資金購買開關、塑料板材以及銅杜邦線等，利用電烙鐵等用具自制簡易的“故障設置板”。再利用故障設置板、快速接線端子、常規故障保險和故障繼電器等設備和元件完成故障點的設置和故障現象驗證。最后以“發動機無法起動故障”設置學習情境，依據故障現象結合整合后維修資料分析故障原因，使用試燈、萬用表和診斷儀等常用診斷檢測設備，準確的診斷和排除該發動機故障，完成了起動機電路、ECU電路和燃油供給系統電路等電路故障診斷的教學任務，教學效果好。為從事汽車維修的技術人員或教師在處理相應故障和教學時提供參考。

關鍵詞：五菱宏光S 電控發動機 無法起動 故障診斷

０ 引言

該縣職校的五菱宏光S是2016款1.5L基本型汽車，搭載了自然吸氣、雙頂置凸輪軸設計的發動機，發動機型號L2B，最大凈功率是78KW，該發動機為16氣門（每缸4氣門），直列4缸發動機，總排量1.485L，壓縮比10.2：1，最大功率82KW/5800rpm，最大扭矩147Nm/3600-4000rpm，發動機的工作性能和功率輸出能力良好，同時車輛本身價格和維修耗材配件等相對便宜且電路比較全面，適合目前縣職校的學生學習。

實踐教學中根據教學目標要求，結合該車型發動機特點，將教學項目中起動機電路故障、ECU電路故障、燃油供給系統電路故障、點火系統電路故障和曲軸位置傳感器故障等教學項目任務整合成“五菱宏光S發動機無法正常起動故障診斷與排除”實踐項目情境，并以此情境設置故障完成以上部分內容的實踐教學。

1 課堂實踐項目情境內容確定

1.1 檢驗該車輛技術狀況，整合維修資料，確定課堂實踐內容

實訓前，利用診斷儀等設備診斷車型歷史故障，結合在校汽修教師對該車的使用反饋，對實訓車輛初始情況進行排查。根據診斷檢測發現：該車無離合器踏板開關，且進排氣凸輪位置、進氣溫度、進氣壓力、前后氧和水溫等傳感器及進排氣VVT閥、電子節流閥和VIM閥等執行器斷路均不會導致發動無法起動。而教學任務中起動機、ECU、燃油、點火和曲軸位置傳感器故障均會導致該發動無法起動；在確認實踐項目情境內容后，恢復車輛，確認車輛初始技術狀況良好。

根據該車型維修資料整合，確定了起動機電路故障、ECU電路故障、燃油供給系統電路故障、點火系統故障和曲軸位置傳感器故障五個故障診斷任務。

1.2 熟悉ECU針腳，制作故障設置板

經斷電檢查確認，該車B15發動機的ECU是一個81針腳的插件。利用81根銅排線按順序焊接開關觸點，并安裝固定在厚塑料板上后制作成簡易“故障設置板”，其中點火線圈和地線選用1.5方的導線和9A鈕子開關，其余均用0.5方排線6A撥動開關完成焊接固定。

2 情境故障分析

2.1 電控發動無法起動原因分析

汽車發動機是由多個功能不同的子系統組成的，各個子系統相關協調工作才能保證發動機的正常做功，一旦發動機系統總成中的某個系統發生故障，在診斷檢測過程中找尋故障原因往往會非常困難。[1]當出現起動機帶動發動機正常運轉， 而發動機無法起動的故障時，應依據故障現象分析故障原因，查閱維修手冊， 確定故障范圍和故障部位， 使用檢測量具從燃油泵和噴油器控制電路、點火控制電路、ECU電路、傳感器電路等方面進行診斷， 查找排除故障。[2]在這種情況下，發動機無法起動的故障主要有以下幾種原因：有火無油、有油無火、無火無油和有油有火等4個故障現象。[3]這些經驗都給本情境教學中B15發動機無法正常起動故障原因分析提供了思路。畢竟，人工診斷是需要一定的技術基礎給予重要的支撐，最基本的要求是務必要達到診斷的準確無誤，這就要求工作人員既需要有大量的工作經驗，更要有專業技術能力。[4]

2.2 故障現象分析

2.2.1 蓄電池故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，指示燈正常，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機不轉動。

分析：蓄電池故障時，會直接導致儀表、油泵和起動機等工作不良，可根據此進行現象分析。

2.2.2 起動機故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，故障燈正常，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機響應但不工作。

分析：該車型起動機由鑰匙開關和F16保險直接控制，起動機未響應說明可能是控制電源未到電磁開關接線柱或者起動機本身等故障；起動機響應但不工作說明可能是起動機主電源接線柱不通電或者起動機本身等故障。

2.2.3 ECU故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，故障燈亮，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機工作，但是無法起動；診斷儀與ECU通訊報P0688主繼電器輸出電壓不合理故障。

分析：該車型ECU電源由B+電源由F201保險和12#針腳線束對應拆件負責導通；同時IG1電源由F4、F214保險和對應13#針腳線束拆件負責導通；ECU14#針腳控制主繼電器線圈搭鐵，其線圈和觸點上游均由F201保險負責導通；ECU搭鐵是3#、61#和80#共同搭鐵；ECU電源B+、IG1電源以及搭鐵斷路故障會導致ECU無法正常工作。如果診斷儀能與ECU通訊并獲得故障碼說明ECU電源電路正常。

2.2.4 燃油供給系統電路故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，故障燈亮，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機工作，發動機有響應，但是無法起動；診斷儀與ECU通訊正常，ECU報P0201（一缸）、P0202（二缸）、P0203（三缸）、P0204（四缸）噴油器控制電路故障。

分析：該車型燃油供給系統電路元件是主要電動燃油泵電路和噴油器電路等相關電路元件構成，在明確燃油充足且油路正常的情況下，再進行電路分析。電動燃油泵電路電源主要由燃油泵繼電器控制，其觸點保險是F202，其線圈下游到ECCU69#針腳，其線圈上游由主繼電器觸點下游供電，搭鐵線由元件導線固定車身搭鐵；噴油器線束電源同樣由主繼電器觸點下游供電，其控制端分別由ECU的27#、6#、7#和47#針腳控制。

2.2.5 點火系統故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，故障燈亮，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機工作，但是無法起動；診斷儀與ECU通訊正常，ECU報P0300多次失火、P0301失火（1缸）、P0302失火（2缸）、P0303失火（3缸）、P0304失火（4缸）。

分析：該車型點火系統主要火花塞和四缸的點火線圈控制電路組成，點火線圈共用搭鐵線，主電源同樣由主繼電器觸點下游供電，控制線束分別對應ECU的5#、1#、2#和4#四根針腳 。

2.2.6 曲軸位置傳感器故障

故障案例：打開鑰匙開關至ON檔，儀表點亮，故障燈亮，油泵工作；鑰匙旋至ST檔，起動機工作，但是無法起動；診斷儀與ECU通訊正常，ECU報P0321曲軸上止點齒缺信號不合理；P0016 、P0018 進氣、排氣凸輪軸與曲軸安裝相對位置不合理。

分析：該車型曲軸位置傳感器是ECU完成空燃比混合氣形成的關鍵，如果曲軸位置傳感器信號不正常，會直接導致發動機無法正常起動；同時在曲軸位置傳感器正常的情況下，保證3個缸的噴油和點火正常的情況下，該車型發動機就能順利起動，同時起動會伴有一定的抖動以及油耗的增加等不正?，F象。

根據以上故障現象分析：在明確故障現象的前提下按照一定的流程即可完成該車型無法起動故障的診斷和排除。從蓄電池電源和起動機電路開始，經ECU故障指示燈、ECU電源電路及本體故障，再從故障指示燈點亮和診斷儀故障碼入手，分析油泵供油、噴油器、點火系統電路和曲軸傳感器元件等故障去分析；結合該車型發動機電控系統維修資料，形成人工診斷簡易參考流程。

3 情境案例實施過程

3.1 案例1起動機電路故障實施流程

3.1.1 明確分組崗位和任務

未分組的學生按照之前工作任務先進行分組，每個組主要由操作人員1名、輔助人員1名、安全監督員1名、拍照和紙質記錄人員各1名和5S整理人員1名組成6人小組，當人員不足時可改成5人1組。操作人員和輔助人員主要完成實際檢測和維修資料查閱；安全監督人員主要負責管理實踐中場地安全，避免不相關人員進行實操場地范圍；記錄人員負責根據檢測情況完成數據記錄、填表以及繪制電路圖；5S人員負責儀器設備的使用檢查、整理以及協助安全鑒定員完成安全監督任務和基本評價。

3.1.2 無法起動情境分析

各小組根據上一次安排的無法起動情境的主要故障現象，結合前面授課中所學到的知識分析初步確定故障范圍，并有協助記錄員進行故障范圍記錄；完成后報告教師進行檢查核實。

3.1.3 小組協作熟悉電路，記錄員繪制電路

已核實的小組成員協助紙質記錄人員完成該車型起動機相關電路圖的繪制，完成后報告教師進行檢查核實。

3.1.4 電路系統故障診斷，標注測量點和數據并口述

已核實的小組，根據故障現象和之前所教授萬用表等量具和儀器的使用方法，由操作人員在輔助人員的幫助下進行電路檢查分析，由記錄人員進行記錄。

參考診斷流程點：學生從電路圖中起動機起動電磁開關線圈上游電路開始，按照B+電源→Fuse/100A→F101/50A→C202/1→點火開關/4→點火開關ST/5→F16/30A→C203/26→C103/1→起動機電磁開關接線柱→起動機→殼體搭鐵的流程，結合故障現象，按照選擇的檢測點，進行測量和驗證。將測量點進行位置和數據情況標注，由操作人員指出測試位置點，并口頭報告檢測情況和數據。

完成后由5S人員完成整理等任務。練習中，其它小組的5S人員可以根據情況到該小組工位指定位置進行觀看，并在后續流程中給予小組協作評價。

練習時教師可提前提醒在點火開關插件上游4#端子和ST檔5#端子及其下游時可能需要進行點火開關擰動操作。

3.1.5 故障點排除，整理材料

結合故障點檢測數據，對比標準數據，明確故障點為最小故障區間，完成故障點內容填寫。操作員協助記錄員完成數據內容補充。該小組完成后交由教師進行核查。

3.1.6 評價總結與下一情境任務布置

各組將各自完成情況在指定區域進行展示，由記錄員進行陳述，說明各組完成的檢測點順序，告知本組確認的故障點。其它小組的5S人員對該小組進行小組互評。

教師進行小結，并對各組情況進行總結評價。并發布下一次課的情境任務。

3.2 案例2 ECU電源電路故障關鍵實施點

3.2.1 各組分析故障診斷斷流程點

各組根據已知情境的故障現象，分析ECU電源電路，其一是ECU主電源電路：

（1）檢測條件：點火開關打至OFF擋。

（2）電路：B+→Fuse/100A→發動機艙盒F101/50A→儀表線束C202/1→發動機線束C103/6→ECU/12→ECU→搭鐵。

第二是ECU IG1電源電路：

（1）檢測條件：點火開關打至ON擋。

（2）電路：B+→Fuse/100A→發動機艙盒F101/50A→儀表線束C202/1→點火開關/4→點火開關/6（IG1）→儀表保險盒F4/15A→儀表線束C203/6→發動機艙保險盒F214/10A→發動機線束C103/30→ECU/13→ECU→搭鐵。

3.2.2 小組分析主繼電器的作用和工作過程

各組根據小組完成情況，結合剩余時間完成指定小組任務：根據維修資料中ECU電路圖和實際車型電路，分析主繼電器的工作過程和作用。

3.3 案例3 電動燃油泵電路故障實施關鍵點

3.3.1 故障診斷點思維流程圖

每當點火開關打到ON擋時， ECU接收到點火開關接通信號， 控制ECU/69針腳經ECU內部搭鐵，使電動燃油泵繼電器工作；燃油泵繼電器觸點閉合，電動燃油泵通電工作；燃油泵在工作2～3秒后， 如果ECU接收到發動機持續的轉速信號，ECU/69針腳就會經ECU內部繼續搭鐵，電動燃油泵會連續工作；相反如果ECU沒有接收到轉速信號，ECU就會控制燃油泵停止工作。各組根據已知情境3故障現象，分析已有電路圖有記錄員繪制出小組思維流程圖。

3.3.2 小組思維流程圖故障點分析確認

各組根據畫出的思維流程圖分析，討論填寫小組檢測方案流程表。

3.4 案例4 噴油器、點火線圈等元件故障實施關鍵點

3.4.1 元件及線束接頭繪制

各組根據已知情境故障現象，結合維修資料分析并繪制噴油器、點火線圈及曲軸位置傳感器的插接線束接頭情況，填寫記錄測量數據和測量條件。

3.4.2 關于執行器和傳感器故障分析說明

該車型發動機點火控制系統是在ECU接收到曲軸位置傳感器的信號，以此信號確定發動機各缸的點火和噴油正時時刻，ECU據此控制相應的點火線圈中初級線圈電流的通斷，從而使次級線圈繞組中產生高壓電，擊穿火花塞間隙，點燃各氣缸中的混合氣。當點火控制系統出現故障，ECU會切斷發動機各缸噴油器噴油信號，使噴油器停止噴油，發動機將無法起動。

3 結語

作為職業教育教師首先要能跟得上時代的步伐，不斷提升自己的專業知識和技能水平，同時在教學中既要注重學生動手能力的培養，也要加強學生方法能力的培養，增強學生分析解決問題的能力。[5]被幫扶縣職業學校由于工位和場地有限，更需要優化小組作業內容，確保每個學生都能充分參與實踐。利用實訓車輛進行發動機無法起動等故障診斷的實踐課程，結合技能比賽規程作業要求，能夠讓學生在真實場景中學習和鍛煉，加深對專業知識的理解，為后續技術技能培養奠定基礎。同時，這也是培養學生動手能力、方法能力以及分析解決問題能力的重要途徑。此外，職業教育的教師還需要在崗位實踐教學過程中不斷學習專研專業技術技能，確保教學內容與行業發展保持同步。通過參加行業培訓、與同行交流、參與科研項目等方式，不斷提升自己的專業水平，為學生提供更加優質的教學服務?？傊?，作為職業教育教師，需要不斷提升自身的專業素養和教學能力，以適應行業發展的需求。通過優化教學內容和方法，培養學生的動手能力和方法能力，為學生的未來職業發展奠定堅實基礎。

基金項目：2023年廣西教育科學“十四五”規劃2023年度課題：“新發展格局下國家鄉村振興重點幫扶縣中等職業教育人才“組團式”幫扶的研究——以XX職業技術學校為例”（項目編號：2023C660）。

參考文獻：

[1]馬祖田.發動機點火系統故障診斷分析—以大眾發動機為例[J].裝備制造技術，2021（06）：147-150.

[2]覃波.淺談五菱宏光B12發動機教學臺架無法起動故障原因分析[J].時代農機，2018，45（04）：152-153.

[3]王春輝.朗逸2.0電控發動機無法起動故障的診斷與排除[J].汽車維修，2019（01）：16-17.

[4]蔡水山，郭勇.汽車電控發動機系統故障診斷與維修技術分析[J].農機使用與維修，2022（06）：126-128.

[5]石文.邁騰B8L2.0TSI發動機無法正常起動故障診斷分析[J].時代汽車，2022（16）：161-163.