汽车检测与故障诊断一体化教程
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任务一 发动机无法起动

任务导入

王先生驾驶一辆奥迪A6L汽车回家,途中车辆熄火停车,王先生尝试再次起动车辆时,车辆无法起动,随后王先生呼叫救援,4S店技术人员将车辆拖至店内进行维修。

一、故障定义

发动机无法起动:指点火开关可以正常打开,但车辆无论处于冷车和热车都无法起动的故障现象。发动机无法起动的两种状态:起动机不能转动、起动机转动发动机不能起动。

二、任务目标

1.知识目标

1)能够描述故障类型和特点。

2)能够描述发动机正常起动的必需因素。

3)能够描述发动机无法起动的故障诊断分析思路。

4)能够识别和使用检测本故障所需的专用工具和设备。

2.技能目标

1)能够准确识别故障现象。

2)能够应用诊断方法分析不能起动的故障原因。

3)能够正确使用仪器与设备进行检查与分析。

三、发动机正常工作的必需条件

1.足够的气缸压缩比

气缸压缩比是指燃烧室容积与气缸总容积(燃烧室容积+气缸容积)之比,通过气缸压力表来测量。正常汽油机的气缸压力在12~13bar(1bar=105Pa),也有发动机的气缸压力高达17bar。具体标准参照相关车型维修手册,但无论哪种发动机,各缸缸压之间的压差都不应超过3bar。发动机正常工作时气缸压力不会突然下降,但单个气缸压力可能会因气门故障或是活塞环故障突然下降。单个气缸压力下降一般不会引起发动机无法起动,只能导致发动机起动后怠速抖动和发动机加速不良。足够的气缸压力是发动机正常工作的前提条件。

2.正确的配气正时和点火正时

配气正时是指气门的开启角度与曲轴转角的相对位置必须保持一致,若配气正时不准则可能会导致发动机无法起动、发动机抖动甚至会导致气门与活塞干涉的重大事故,所以必须保证发动机的机械配气正时是正确的。现在汽车点火正时都是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来检测相关位置,并将传感器信号传给发动机控制单元,进而控制点火线圈通过火花塞点火。现在车辆传感器基本都采用了线束插接器连接,所以汽车点火系统已经很少出现正时错乱的故障了。

3.合适的混合气

汽油发动机理论空燃比都是控制在14.7:1左右,但不同的发动机工况空燃比也是不同的。如在冷起动时就是根据水温传感器和进气温度传感器的信号,然后根据喷油脉宽控制图谱中的喷油量进行喷油,此时的混合气是偏浓的混合气。但在环境温度高于20℃时起动,并不需要太浓的混合气,此时如果因喷油器或高压泵滴漏导致混合气浓,反而会出现热车不容易起动的现象。

4.强烈的电火花

目前汽车发动机上影响电火花能量的主要因素是点火线圈和火花塞,汽油发动机大都采用单缸独立点火系统,每缸都有一个点火线圈。所以点火线圈与火花塞同时损坏的可能性非常小,只有点火线圈的供电、搭铁或控制方面出现问题时才会导致点火系统无法工作。

四、发动机无法起动诊断思路

五、故障实例排查

演示视频1

1.问询、记录车辆信息

2.故障现象确认

再次起动车辆,起动时能听到“嗒”的一声,仪表显示正常,但发动机不能转动。

3.诊断分析

工具准备:万用表、插针、诊断仪、通用工具。

在起动时能明显听到起动机有“喳”的一声,同时仪表指示灯亮度没有发生变化。从上面的信息初步分析起动继电器已经闭合,起动机也已经工作;可能是由于起动机的单向离合器打滑导致无法带动发动机转动。为保险起见用诊断仪检查,发现在01发动机里有故障码“P305400起动机不能转动机械卡死或电气故障主动/静态”,如图1-1所示。

图1-1 发动机控制单元内的故障码

从图1-2中可以看出,两个起动继电器都闭合后,50电源除去往起动机的吸力线圈50端子外,还有一路50电源给到发动机控制单元J623的T94/77端子。当发动机控制单元J623收到50反馈信号且发动机控制单元没有收到发动机转速信号时,就会判断起动机机械卡死或是电气故障。所以当用诊断仪检查有故障码“P305400起动机不能转动机械卡死或电气故障主动/静态”时,应用万用表检查起动机50端子处有无50起动电源及起动机的30常电源和发动机搭铁是否可靠。经检测,起动时50端子电压正常,30常电源电压正常,发动机搭铁可靠,因此推断是由于起动机内部的单向离合器打滑导致的故障。

图1-2 奥迪A6L-C7起动机电路图

4.排除故障与总结

该故障理论上可以通过更换起动机齿轮来解决问题,但由于起动机是作为备件提供的最小件,所以需更换起动机总成。更换起动机总成后试车,可以成功起动发动机,故障排除。

对于类似故障,通过起动时观察仪表指示灯亮度是否变暗、起动机在起动时是否有声音,再配合诊断仪检查是否存在相关故障码,然后用万用表检查相关电源和搭铁是否正常,即可确定故障原因。

六、总结

1)发动机正常工作的必需条件有足够的气缸压缩比、正确的配气正时和点火正时、合适的混合气、强烈的电火花。

2)发动机不能起动的两种状态;起动机不能转动、起动机转动发动机不能起动。

3)发动机无法起动是指冷热车工况都无法起动。