迈腾B8L 2.0T 发动机无法起动故障的原因分析

2021-03-16李钰珑

装备制造技术 2021年11期

关键词：燃油泵起动机运转

李钰珑

（北海职业学院，广西北海 536000）

1 迈腾B8L 2.0T 发动机控制系统的基本组成

传统汽油发动机主要由两大机构（配气、曲柄连杆）和五大系统（起动、点火、燃油供给、冷却及润滑）构成。迈腾B8L 2.0T 车型采用了大众第三代EA888 发动机，其控制系统主要由起动系统、燃油系统、点火系统、进排气系统等构成。

1.1 起动系统

起动系统用于开始带动发动机运转，主要由起动继电器（J906、J907）、起动机等构成。其中起动机受控于起动继电器（J906、J907），起动机继电器又受控于发动机控制单元J623，如图1 所示。

图1 起动系统电路图

1.2 燃油系统

燃油系统用于控制燃油的供给及喷射，主要由油泵G6、油泵控制单元J538、喷油器、供油回油管路等组成[1]，如图2 所示。

图2 燃油系统电路图

1.3 点火系统

点火系统用于控制发动机正常点火，主要由点火线圈、供电继电器J757 等部件组成，如图3 所示。

图3 点火系统电路图

1.4 进排气系统

进排气系统用于调节节气门开度以控制进气量的大小，主要由节气门以及相关传感器组成，如图4 所示。

图4 进排气系统电路图

2 迈腾B8L 2.0T 发动机的起动控制原理

迈腾B8L 2.0T 汽车发动机的起动控制原理如图5所示，基本逻辑：（1）驾驶员首先踩下制动踏板且按下点火开关E378，然后进入起动许可控制单元J965 开始处理信号并唤醒舒适CAN 总线系统，同时查询防盗锁止系统控制单元（J519 内部）是否允许接通15 电源。为确定车内是否有授权钥匙，进入及起动许可控制单元J965通过车内天线发送查询码（125 kHz 低频信号）给已匹配的钥匙，授权钥匙识别到该信号后进行编码，并向J519返回应答器数据（433MHz 高频信号），然后J519 将该数据转发给防盗锁止系统控制单元（J519 内部），防盗锁止系统控制单元（J519 内部）通过比对确认是否为已授权钥匙。（2）如果为授权钥匙，则防盗锁止系统控制单元（J519 内部）通过舒适系统CAN 数据总线向电子转向柱锁控制单元J764 发送一个解锁命令，以打开电子转向柱（方向盘可以转动）；同时J965 通过CAN 总线向J519发送消息，J519 接通15 电源，此时仪表J285 点亮。（3）若车辆变速杆处于P 挡或N 挡位置，发动机控制单元J623 会收到J965 通过50 信号线发出的起动授权信号数据，J623 接通起动继电器J906、J907。此时，起动机开始运转，带动发动机运转，若点火、燃油供给等系统工作正常，则发动机正常起动。

图5 起动控制原理图

3 迈腾B8L 2.0T 发动机无法起动的原因分析

汽油发动机的常见故障有起动机无法运转、起动机正常运转但发动机无法起动，以及发动机运行异常等三种。其中起动机无法运转、起动机正常运转但发动机无法起动两种情况可能导致发动机无法起动。接下来对以上两种可能导致发动机无法起动的情况进行分析。

3.1 起动机无法运转的原因分析

在蓄电池状态正常的情况下，起动机无法运转的情形可分为三种情形：（1）组合仪表J285 无法点亮，起动机无法运转；（2）组合仪表J285 点亮，电子节气门控制系统指示灯（下文中简称EPC 灯）不亮，其余指示灯工作正常，且起动机无法运转；（3）组合仪表J285 点亮，仪表指示灯工作正常，但起动机无法运转。

由图5 起动控制原理图可知，迈腾B8L 2.0T 车型的CAN 总线分为舒适CAN 和驱动CAN 两部分，根据上述三种起动机无法运转的情形结合其他现象进行分析：

（1）由于组合仪表J285 点亮发生在启动授权后，因此当组合仪表J285 无法点亮，起动机无法运转时，说明进入及启动许可未通过，可能是J519 未进行上电或组合仪表J285 本身故障。导致J519 不上电的故障有：

①车载电网控制单元J519 对外通信线路、电源及电网控制单元故障；

于进入和起动系统接口J965 单元自身故障、通信线路以及供电故障；

③E378 点火开关及其线路故障；

④进入和起动系统的车内空间天线R138、R139 或其他线路故障。

（2）组合仪表J285 点亮，EPC 灯不亮，其余指示灯工作正常，且起动机无法运转。此状态说明进入及启动许可已经通过，问题出在驱动CAN 部分，说明发动机控制单元J623 和组合仪表控制单元J285 之间的通信异常，即组合仪表控制单元没有接收到来自发动机控制单元发送的数据信号。可能的故障原因有以下几种：

①发动机控制单元J623 和组合仪表控制单元之间的总线断路或其他故障；

于发动机控制单元或其电源故障；

③发动机控制单元没有检测到来自J519 的15 信号。

（3）组合仪表J285 点亮，仪表指示灯工作正常，但起动机无法运转。EPC 灯点亮说明驱动CAN 部分准备就绪，此时导致起动机无法运转的情况可能有，起动条件（挡位置于N、P 挡，踩下制动踏板，同时按下点火开关E378）异常；起动控制异常。可能导致起动条件异常的故障有：

①制动开关和发动机控制单元之间存在线路故障；于制动开关自身故障；

③制动开关电源线故障；

④变速杆控制单元E313 本身或其电源电路故障；

⑤变速杆控制单元E313 与J533 之间的驱动CAN总线故障。

可能导致起动控制异常的故障有：

①起动机自身故障；

于起动机接地及电源线路故障，包括线路及起动机保险SB23；

③起动机控制线路故障，包括起动机继电器（J906/J907）及线路。

总结上述内容绘制故障树如图6 所示。

图6 起动机不运转的故障树

3.2 起动机运转但发动机无法起动的原因分析

如果起动机运转正常，可以说明起动控制系统正常，其中的点火开关E378、进入及起动许可控制单元J965、防盗锁止系统控制单元（J519 内部）、车内天线等部件均可正常工作，但此时发动机仍然无法起动，则说明故障点可能在发动机控制系统、燃油供给系统、进排气系统以及点火系统中[2]。在开始进行故障诊断之前，应确保车辆的燃油量正常。起动机运转但发动机无法起动的情形可能有燃油泵不工作，燃油泵工作但发动机无起动迹象，发动机无法保持运行状态。由图5 起动控制原理分别分析原因。

（1）燃油泵G6 不工作，可能导致燃油泵不工作的故障有：

①燃油泵故障；

于燃油泵与燃油泵控制单元之间存在线路故障或通讯故障；

③燃油泵控制器及其电路故障和通讯故障；

④车门被打开信号和点火开关信号故障（同时发生故障的概率极低）；

⑤发动机控制单元未接收到来自外部曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器的任何脉宽调制形式信号；

⑥发动机控制单元本身或是局部的存在故障。

（2）燃油泵工作但发动机无起动迹象，可能的故障原因有以下几种：

①发动机控制单元未接收到来自曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器的任何脉宽调制形式信号（据前可以排除）；

于发动机控制单元本身存在故障；

③所有喷油器或喷油器控制线路故障；

④所有点火线圈或其电源、接地和控制电路故障（不包括电源正极和负极接地）。

（3）起动机正常运转,发动机无法保持运行状态，在运行一段时间后停止运行。可能的故障原因有以下几种：

①如果发动机在起动后马上停止工作，这可能是由发动机控制系统故障引起的；

于如果起动之后发动机的转速逐渐下降，最后无法维持发动机正常运转，则可能出现供油系统故障。

总结上述内容绘制故障树如图7 所示。

图7 起动机运转发动机无法起动的故障树

4 案例分析

4.1 故障现象描述

一辆2018 款一汽大众迈腾B8L 2.0T 车型发生故障。故障现象为：按下点火开关后，仪表点亮且内容显示正常；将变速挡杆置于P 挡或N 挡位置，挡位指示正常，此时踩下制动踏板（仪表上制动踏板状态指示正常）并按下点火开关，起动机不运转，起动机内无触点吸合的声音[3]。

4.2 故障机理分析

根据故障现象结合起动控制原理进行故障分析，可能导致故障发生的原因有：

（1）起动机自身故障；

（2）起动机接地及电源线路故障，包括线路及起动机电源保险SB23；

（3）起动机控制线路故障，包括起动机继电器（J906/J907）、继电器电源线路及发动机模块J623 至起动机继电器之间的线路。

4.3 故障检测与修复

根据故障机理分析，此时应先对易损部件（继电器、保险）进行测量。具体电路图如图1 所示，检测步骤如下：

（1）用万用表直流电压挡测量蓄电池电压，测量结果为12.49 V，电源电压正常。

（2）测量SB23。由于SB23 电源来源于起动机继电器J906、J907，所以如果SB23 两端电压正常，则可以排除J906、J907 故障的可能性。经测量发现，SB23 两端为0 V，可以说明SB23 前端电路未接通，主要考虑J906、J907 工作异常。

（3）对起动继电器1J906 内线圈进行测量，利用外接线将J906 外接以便于测量，测量J906 的86 号脚对地电压，测量结果为12.42 V，正常；然后测量J906 的85号脚对地电压，ON 挡状态下电压为12.42 V，此时踩下制动踏板，长按点火开关E378，发现电压被正常拉低。此时可以说明J906 内线圈无断路故障，同时可以排除发动机控制单元J623 到J906 之间断路故障的可能性。

（4）对起动继电器1J906 开关脚进行测量，测量J906 的87 号脚对地电压，ON 挡状态下，开关不吸合，所以测量结果为0 V，此时踩下制动踏板，长按点火开关E378，听到J906 内部开关吸合的声音但电压仍为0 V，可以判断J906 内开关触电烧蚀或断裂。

（5）更换起动机继电器1J906，再次尝试起动发动机，踩下制动踏板，同时按下点火开关，起动机正常运转，发动机起动，故障解除。