五菱宏光发动机无法起动故障诊断实训教学研究

刘杰

摘 要：五菱宏光汽车及其配备的B系列发动机，为众多职业院校和技工学校的交通运输类专业实训教学给予了非常大的设备支持。在对被帮扶县职校进行汽车发动机电控系统故障诊断实训课程教学帮扶过程中，选用该县职校的五菱宏光S实训车辆，在尽量不破坏线束的情况下，为保证在规定的教学时间内完成课程教学目标，方便后续县职校教师借鉴，通过较少资金购买开关、塑料板材以及铜杜邦线等，利用电烙铁等用具自制简易的“故障设置板”。再利用故障设置板、快速接线端子、常规故障保险和故障继电器等设备和元件完成故障点的设置和故障现象验证。最后以“发动机无法起动故障”设置学习情境，依据故障现象结合整合后维修资料分析故障原因，使用试灯、万用表和诊断仪等常用诊断检测设备，准确的诊断和排除该发动机故障，完成了起动机电路、ECU电路和燃油供给系统电路等电路故障诊断的教学任务，教学效果好。为从事汽车维修的技术人员或教师在处理相应故障和教学时提供参考。

关键词：五菱宏光S 电控发动机 无法起动 故障诊断

０ 引言

该县职校的五菱宏光S是2016款1.5L基本型汽车，搭载了自然吸气、双顶置凸轮轴设计的发动机，发动机型号L2B，最大净功率是78KW，该发动机为16气门（每缸4气门），直列4缸发动机，总排量1.485L，压缩比10.2：1，最大功率82KW/5800rpm，最大扭矩147Nm/3600-4000rpm，发动机的工作性能和功率输出能力良好，同时车辆本身价格和维修耗材配件等相对便宜且电路比较全面，适合目前县职校的学生学习。

实践教学中根据教学目标要求，结合该车型发动机特点，将教学项目中起动机电路故障、ECU电路故障、燃油供给系统电路故障、点火系统电路故障和曲轴位置传感器故障等教学项目任务整合成“五菱宏光S发动机无法正常起动故障诊断与排除”实践项目情境，并以此情境设置故障完成以上部分内容的实践教学。

1 课堂实践项目情境内容确定

1.1 检验该车辆技术状况，整合维修资料，确定课堂实践内容

实训前，利用诊断仪等设备诊断车型历史故障，结合在校汽修教师对该车的使用反馈，对实训车辆初始情况进行排查。根据诊断检测发现：该车无离合器踏板开关，且进排气凸轮位置、进气温度、进气压力、前后氧和水温等传感器及进排气VVT阀、电子节流阀和VIM阀等执行器断路均不会导致发动无法起动。而教学任务中起动机、ECU、燃油、点火和曲轴位置传感器故障均会导致该发动无法起动；在确认实践项目情境内容后，恢复车辆，确认车辆初始技术状况良好。

根据该车型维修资料整合，确定了起动机电路故障、ECU电路故障、燃油供给系统电路故障、点火系统故障和曲轴位置传感器故障五个故障诊断任务。

1.2 熟悉ECU针脚，制作故障设置板

经断电检查确认，该车B15发动机的ECU是一个81针脚的插件。利用81根铜排线按顺序焊接开关触点，并安装固定在厚塑料板上后制作成简易“故障设置板”，其中点火线圈和地线选用1.5方的导线和9A钮子开关，其余均用0.5方排线6A拨动开关完成焊接固定。

2 情境故障分析

2.1 电控发动无法起动原因分析

汽车发动机是由多个功能不同的子系统组成的，各个子系统相关协调工作才能保证发动机的正常做功，一旦发动机系统总成中的某个系统发生故障，在诊断检测过程中找寻故障原因往往会非常困难。[1]当出现起动机带动发动机正常运转， 而发动机无法起动的故障时，应依据故障现象分析故障原因，查阅维修手册， 确定故障范围和故障部位， 使用检测量具从燃油泵和喷油器控制电路、点火控制电路、ECU电路、传感器电路等方面进行诊断， 查找排除故障。[2]在这种情况下，发动机无法起动的故障主要有以下几种原因：有火无油、有油无火、无火无油和有油有火等4个故障现象。[3]这些经验都给本情境教学中B15发动机无法正常起动故障原因分析提供了思路。毕竟，人工诊断是需要一定的技术基础给予重要的支撑，最基本的要求是务必要达到诊断的准确无误，这就要求工作人员既需要有大量的工作经验，更要有专业技术能力。[4]

2.2 故障现象分析

2.2.1 蓄电池故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，指示灯正常，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机不转动。

分析：蓄电池故障时，会直接导致仪表、油泵和起动机等工作不良，可根据此进行现象分析。

2.2.2 起动机故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，故障灯正常，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机响应但不工作。

分析：该车型起动机由钥匙开关和F16保险直接控制，起动机未响应说明可能是控制电源未到电磁开关接线柱或者起动机本身等故障；起动机响应但不工作说明可能是起动机主电源接线柱不通电或者起动机本身等故障。

2.2.3 ECU故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，故障灯亮，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机工作，但是无法起动；诊断仪与ECU通讯报P0688主继电器输出电压不合理故障。

分析：该车型ECU电源由B+电源由F201保险和12#针脚线束对应拆件负责导通；同时IG1电源由F4、F214保险和对应13#针脚线束拆件负责导通；ECU14#针脚控制主继电器线圈搭铁，其线圈和触点上游均由F201保险负责导通；ECU搭铁是3#、61#和80#共同搭铁；ECU电源B+、IG1电源以及搭铁断路故障会导致ECU无法正常工作。如果诊断仪能与ECU通讯并获得故障码说明ECU电源电路正常。

2.2.4 燃油供给系统电路故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，故障灯亮，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机工作，发动机有响应，但是无法起动；诊断仪与ECU通讯正常，ECU报P0201（一缸）、P0202（二缸）、P0203（三缸）、P0204（四缸）喷油器控制电路故障。

分析：该车型燃油供给系统电路元件是主要电动燃油泵电路和喷油器电路等相关电路元件构成，在明确燃油充足且油路正常的情况下，再进行电路分析。电动燃油泵电路电源主要由燃油泵继电器控制，其触点保险是F202，其线圈下游到ECCU69#针脚，其线圈上游由主继电器触点下游供电，搭铁线由元件导线固定车身搭铁；喷油器线束电源同样由主继电器触点下游供电，其控制端分别由ECU的27#、6#、7#和47#针脚控制。

2.2.5 点火系统故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，故障灯亮，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机工作，但是无法起动；诊断仪与ECU通讯正常，ECU报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：该车型点火系统主要火花塞和四缸的点火线圈控制电路组成，点火线圈共用搭铁线，主电源同样由主继电器触点下游供电，控制线束分别对应ECU的5#、1#、2#和4#四根针脚 。

2.2.6 曲轴位置传感器故障

故障案例：打开钥匙开关至ON档，仪表点亮，故障灯亮，油泵工作；钥匙旋至ST档，起动机工作，但是无法起动；诊断仪与ECU通讯正常，ECU报P0321曲轴上止点齿缺信号不合理；P0016 、P0018 进气、排气凸轮轴与曲轴安装相对位置不合理。

分析：该车型曲轴位置传感器是ECU完成空燃比混合气形成的关键，如果曲轴位置传感器信号不正常，会直接导致发动机无法正常起动；同时在曲轴位置传感器正常的情况下，保证3个缸的喷油和点火正常的情况下，该车型发动机就能顺利起动，同时起动会伴有一定的抖动以及油耗的增加等不正常现象。

根据以上故障现象分析：在明确故障现象的前提下按照一定的流程即可完成该车型无法起动故障的诊断和排除。从蓄电池电源和起动机电路开始，经ECU故障指示灯、ECU电源电路及本体故障，再从故障指示灯点亮和诊断仪故障码入手，分析油泵供油、喷油器、点火系统电路和曲轴传感器元件等故障去分析；结合该车型发动机电控系统维修资料，形成人工诊断简易参考流程。

3 情境案例实施过程

3.1 案例1起动机电路故障实施流程

3.1.1 明确分组岗位和任务

未分组的学生按照之前工作任务先进行分组，每个组主要由操作人员1名、辅助人员1名、安全监督员1名、拍照和纸质记录人员各1名和5S整理人员1名组成6人小组，当人员不足时可改成5人1组。操作人员和辅助人员主要完成实际检测和维修资料查阅；安全监督人员主要负责管理实践中场地安全，避免不相关人员进行实操场地范围；记录人员负责根据检测情况完成数据记录、填表以及绘制电路图；5S人员负责仪器设备的使用检查、整理以及协助安全鉴定员完成安全监督任务和基本评价。

3.1.2 无法起动情境分析

各小组根据上一次安排的无法起动情境的主要故障现象，结合前面授课中所学到的知识分析初步确定故障范围，并有协助记录员进行故障范围记录；完成后报告教师进行检查核实。

3.1.3 小组协作熟悉电路，记录员绘制电路

已核实的小组成员协助纸质记录人员完成该车型起动机相关电路图的绘制，完成后报告教师进行检查核实。

3.1.4 电路系统故障诊断，标注测量点和数据并口述

已核实的小组，根据故障现象和之前所教授万用表等量具和仪器的使用方法，由操作人员在辅助人员的帮助下进行电路检查分析，由记录人员进行记录。

参考诊断流程点：学生从电路图中起动机起动电磁开关线圈上游电路开始，按照B+电源→Fuse/100A→F101/50A→C202/1→点火开关/4→点火开关ST/5→F16/30A→C203/26→C103/1→起动机电磁开关接线柱→起动机→壳体搭铁的流程，结合故障现象，按照选择的检测点，进行测量和验证。将测量点进行位置和数据情况标注，由操作人员指出测试位置点，并口头报告检测情况和数据。

完成后由5S人员完成整理等任务。练习中，其它小组的5S人员可以根据情况到该小组工位指定位置进行观看，并在后续流程中给予小组协作评价。

练习时教师可提前提醒在点火开关插件上游4#端子和ST档5#端子及其下游时可能需要进行点火开关拧动操作。

3.1.5 故障点排除，整理材料

结合故障点检测数据，对比标准数据，明确故障点为最小故障区间，完成故障点内容填写。操作员协助记录员完成数据内容补充。该小组完成后交由教师进行核查。

3.1.6 评价总结与下一情境任务布置

各组将各自完成情况在指定区域进行展示，由记录员进行陈述，说明各组完成的检测点顺序，告知本组确认的故障点。其它小组的5S人员对该小组进行小组互评。

教师进行小结，并对各组情况进行总结评价。并发布下一次课的情境任务。

3.2 案例2 ECU电源电路故障关键实施点

3.2.1 各组分析故障诊断断流程点

各组根据已知情境的故障现象，分析ECU电源电路，其一是ECU主电源电路：

（1）检测条件：点火开关打至OFF挡。

（2）电路：B+→Fuse/100A→发动机舱盒F101/50A→仪表线束C202/1→发动机线束C103/6→ECU/12→ECU→搭铁。

第二是ECU IG1电源电路：

（1）检测条件：点火开关打至ON挡。

（2）电路：B+→Fuse/100A→发动机舱盒F101/50A→仪表线束C202/1→点火开关/4→点火开关/6（IG1）→仪表保险盒F4/15A→仪表线束C203/6→发动机舱保险盒F214/10A→发动机线束C103/30→ECU/13→ECU→搭铁。

3.2.2 小组分析主继电器的作用和工作过程

各组根据小组完成情况，结合剩余时间完成指定小组任务：根据维修资料中ECU电路图和实际车型电路，分析主继电器的工作过程和作用。

3.3 案例3 电动燃油泵电路故障实施关键点

3.3.1 故障诊断点思维流程图

每当点火开关打到ON挡时， ECU接收到点火开关接通信号， 控制ECU/69针脚经ECU内部搭铁，使电动燃油泵继电器工作；燃油泵继电器触点闭合，电动燃油泵通电工作；燃油泵在工作2～3秒后， 如果ECU接收到发动机持续的转速信号，ECU/69针脚就会经ECU内部继续搭铁，电动燃油泵会连续工作；相反如果ECU没有接收到转速信号，ECU就会控制燃油泵停止工作。各组根据已知情境3故障现象，分析已有电路图有记录员绘制出小组思维流程图。

3.3.2 小组思维流程图故障点分析确认

各组根据画出的思维流程图分析，讨论填写小组检测方案流程表。

3.4 案例4 喷油器、点火线圈等元件故障实施关键点

3.4.1 元件及线束接头绘制

各组根据已知情境故障现象，结合维修资料分析并绘制喷油器、点火线圈及曲轴位置传感器的插接线束接头情况，填写记录测量数据和测量条件。

3.4.2 关于执行器和传感器故障分析说明

该车型发动机点火控制系统是在ECU接收到曲轴位置传感器的信号，以此信号确定发动机各缸的点火和喷油正时时刻，ECU据此控制相应的点火线圈中初级线圈电流的通断，从而使次级线圈绕组中产生高压电，击穿火花塞间隙，点燃各气缸中的混合气。当点火控制系统出现故障，ECU会切断发动机各缸喷油器喷油信号，使喷油器停止喷油，发动机将无法起动。

3 结语

作为职业教育教师首先要能跟得上时代的步伐，不断提升自己的专业知识和技能水平，同时在教学中既要注重学生动手能力的培养，也要加强学生方法能力的培养，增强学生分析解决问题的能力。[5]被帮扶县职业学校由于工位和场地有限，更需要优化小组作业内容，确保每个学生都能充分参与实践。利用实训车辆进行发动机无法起动等故障诊断的实践课程，结合技能比赛规程作业要求，能够让学生在真实场景中学习和锻炼，加深对专业知识的理解，为后续技术技能培养奠定基础。同时，这也是培养学生动手能力、方法能力以及分析解决问题能力的重要途径。此外，职业教育的教师还需要在岗位实践教学过程中不断学习专研专业技术技能，确保教学内容与行业发展保持同步。通过参加行业培训、与同行交流、参与科研项目等方式，不断提升自己的专业水平，为学生提供更加优质的教学服务。总之，作为职业教育教师，需要不断提升自身的专业素养和教学能力，以适应行业发展的需求。通过优化教学内容和方法，培养学生的动手能力和方法能力，为学生的未来职业发展奠定坚实基础。

基金项目：2023年广西教育科学“十四五”规划2023年度课题：“新发展格局下国家乡村振兴重点帮扶县中等职业教育人才“组团式”帮扶的研究——以XX职业技术学校为例”（项目编号：2023C660）。

参考文献：

[1]马祖田.发动机点火系统故障诊断分析—以大众发动机为例[J].装备制造技术，2021（06）：147-150.

[2]覃波.浅谈五菱宏光B12发动机教学台架无法起动故障原因分析[J].时代农机，2018，45（04）：152-153.

[3]王春辉.朗逸2.0电控发动机无法起动故障的诊断与排除[J].汽车维修，2019（01）：16-17.

[4]蔡水山，郭勇.汽车电控发动机系统故障诊断与维修技术分析[J].农机使用与维修，2022（06）：126-128.

[5]石文.迈腾B8L2.0TSI发动机无法正常起动故障诊断分析[J].时代汽车，2022（16）：161-163.