發動機起動困難的故障案例分析

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：untqcdk 類別：汽車電器維修時間：2007-01-05

發動機起動困難的故障案例分析——原創，轉載請征得本人同意

[車型故障資料]

一輛98年款奧迪A6 2.6L轎車，美規，行駛15萬公里，使用期6年，冷車和熱車均起動困難，常常需要打起動機超過三秒鐘，起動后怠速轉速偏高，行駛基本正常。在修理廠做保養時發現有水溫傳感器和EGR溫度傳感器故障碼，更換了兩個新的傳感器后故障現象依舊，故障碼依舊，尋求專家診斷。

（一）、根據故障現象與維修情況，應考慮那些因素？

混合氣偏濃或者偏稀，是造成起動困難的主要原因。造成起動困難的一般原因，概括起來主要有以下幾種：

1、水溫信號不正常；

2、單缸或多缸點火火花弱；

3、單缸或多缸噴油器堵塞或滴漏；

4、點火正時不正確；

5、空氣流量或進氣歧管壓力傳感器故障。

6、真空、廢氣再循環、二次空氣噴射系統（如果車上裝配有）泄露或堵塞；

7、氧傳感器故障。

[課堂討論]

a) 結合水溫傳感器的工作原理，討論為什么水溫信號不正常，容易造成起動困難；

b) 結合點火系統工作原理，討論為什么單缸或多缸點火火花弱，容易造成起動困難；

c) 結合噴油器工作原理，討論為什么單缸或多缸噴油器堵塞或滴漏，容易造成起動困難；

d) 結合點火系統工作原理，討論為什么點火正時不正確，容易造成起動困難；

e) 結合空氣流量或進氣歧管壓力傳感器工作原理，討論為什么空氣流量或進氣歧管壓力傳感器故障，容易造成起動困難。

f) 結合真空、廢氣再循環、二次空氣噴射系統工作原理，討論為什么真空、廢氣再循環、二次空氣噴射系統泄露或堵塞，容易造成起動困難；

g) 結合氧傳感器工作原理，討論為什么氧傳感器故障，容易造成起動困難。

（二）、進一步問診：

據車主描述，這種現象持續很長時間了，大約快一年，由于只是在每次起動時需要多打幾次起動機，其他也沒有什么特別的行駛障礙，所以沒怎么在意。還有，車主是做貿易的，沒有多少機械、電子和汽車知識，自認為這種現象屬正常范圍，也許別人的汽車都這樣。

車輛在市區行駛時間較多些，經常往返于貨運碼頭與城區間，高速行駛與中低速行駛比例約3/7（時間比例）。

另據修理廠技工反映，發動機倉比較臟，水溫傳感器和EGR溫度傳感器油膩較多，懷疑是傳感器故障，因此更換原廠新件，但換完新件后沒有起什么作用，故障還是那樣。

（三）、初步診斷分析：

上述7種原因都可能造成冷車、熱車或冷熱車均起動困難，由于環境因素以及車型的不同，還可能有其它原因造成此種現象，但不是所有可能的部位都要去檢查一遍，因為有故障碼出現，根據“代碼優先”的原則（在緒論中會專門介紹“汽車故障診斷的四項基本原則”），應先從檢查分析故障代碼入手。

（四）、儀器測試檢查

主要的儀器測試檢查有診斷儀檢查；萬用表測試。其它輔助檢測手段還有使用汽車示波器進行波形分析；使用尾氣分析儀進行尾氣分析等。本次故障分析主要使用故障診斷儀檢查故障代碼，分析動態數據流；使用萬用表測試電阻和電壓信號，就可以找到故障點。當上述檢查不能奏效時，常常還要進行波形分析和尾氣分析等輔助分析手段。

h) 診斷儀檢查：主要用于讀取故障代碼，分析數據流，還可用于執行器驅動試驗，控制器調整、編碼、匹配等。

i) 萬用表測試：汽車專用的萬用表主要用于測試電阻、電壓、頻率、脈寬、占空比和角度、溫度測試等。

（五）、儀器測試與數據分析

1.診斷儀檢測分析

該型車故障診斷接口是黑、白色四針診斷接口，在駕駛員前風擋玻璃下面，發動機倉內。使用診斷儀連接診斷接口，進入診斷，確實存在水溫傳感器和EGR溫度傳感器兩個故障碼（如圖所示，由于時間緊，圖形來不及配，先用一個別的圖代替借以說明）

2.萬用表檢測分析

故障碼分析

注意：故障碼界面顯示的有三層含義，一是有幾個故障；二是故障代碼和該條代碼的解析；三是故障的性質。這是所有故障診斷儀都應具備的特點。

診斷儀顯示有兩個故障，代碼解析為水溫傳感器和EGR溫度傳感器有故障，故障的性質是水溫傳感器開路或短路到火線，表明水溫傳感器反饋信號高。EGR溫度傳感器開路或短路到接地，表明EGR溫度傳感器反饋信號低。（附傳感器標準參數表）

傳感器電阻表

序號	傳感器名稱	溫度20℃	溫度80℃
1	水溫傳感器	約2500Ω	約330Ω
2	EGR溫度傳感器	待查實	待查實

[課堂討論]

（1）故障碼界面顯示的三層含義有什么作用？

（2）結合傳感器的工作原理，用什么方法可以驗證故障真實存在？

數據流分析

注意：動態數據流分析是十分重要的檢測手段，它可以直接提供發動機在運行過程中所有能夠顯示的動態參數，汽車電子系統甚至機械系統的運行情況都能表現出來，分析這些數據，對于準確判斷故障是必須的，特別是在沒有故障代碼存儲時尤為重要。

在熱車時，水溫傳感器動態數據顯示發動機水溫超過180℃；EGR溫度傳感器動態數據顯示EGR溫度低于100℃。（附標準數據值表）在怠速工況下，燃油脈寬約2.3ms變化。

傳感器標準數據值條件：熱車狀態

序號	傳感器名稱	標準數據值
1	水溫傳感器	85-110℃
2	EGR溫度傳感器	180-320℃

從數據流分析看到水溫傳感器反饋信號過高；EGR溫度傳感器反饋信號又過低，是造成故障的主要原因。數據檢測結果與故障碼一致，與故障現象也吻合。

[課堂討論]

（1）結合水溫傳感器的工作原理，為什么水溫傳感器反饋信號過高易造成冷、熱車均起動困難？

（2）沒有故障代碼時，電控單元會如何控制？出現故障代碼時，電控單元又會如何控制？電控單元的這些應對策略，對冷、熱車起動有何影響？

1. 萬用表檢測分析

（1）電路分析

電路分析是是汽車電子控制系統故障診斷的重要組成部分，它是萬用表測試的依據，如果不能迅速準確地分析判斷電路，后面的測試將無法繼續。電路分析主要是確定電路之間的連接關系，線條的顏色，接點的位置，以及使用萬用表測試的部位等（附電路圖）。

圖：水溫傳感器與EGR溫度傳感器電路圖

由電路分析可知，水溫傳感器有一個兩針的插接器，1號針腳與電控單元的14號針腳相連，藍色線條，中間沒有轉接器，這是水溫信號的傳輸線；2號針腳與節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器、EGR溫度傳感器、1號和2號爆震傳感器有一個接點相連，與電控單元的33號針腳用棕色線條連在一起，這是傳感器的共用零線（特別說明：在大眾、奧迪車系中，棕色線條全部是接地線）。EGR溫度傳感器也是一個兩針的插接器，1號針腳與電控單元的15號針腳相連，粉紫色線條，中間沒有轉接器，這是EGR溫度信號的傳輸線；2號針腳與水溫傳感器等并聯在一起進了電控單元的33號針腳。

兩個傳感器同屬于負溫度系數線性輸出型溫度傳感器，當發動機運行時，2號針腳都應該接地良好，發動機進入工作溫度（95℃）時，水溫傳感器電阻約130—150Ω；EGR溫度傳感器電阻約350Ω（數據待確定，待查資料或實測）

（2）萬用表測試

根據電路分析結論和傳感器標準數值，確定萬用表檢測方案：

1）傳感器部件測試，以確定傳感器是否正常工作。

2）零線測試，以確定電控單元工作正常以及傳感器校準信號正常。

3）線路導通性測試，以確定溫度信號順利送入電控單元。

測試方法與步驟

1）將發動機運行至工作溫度，關閉發動機，迅速拔下傳感器插頭，將萬用表置于2000Ω檔，測量傳感器電阻是否符合規范值（附圖）。

2）打開點火開關，將萬用表置于20Ω檔，以紅色表針測量傳感器線束插頭2號針腳，黑色表針發動機搭鐵，電阻值應小于5Ω（附圖）。

3）關閉點火開關，拔下電控單元線束插接器，分別用導線連接電控單元線束插接器14和15針腳，延長至發動機倉。將萬用表置于20Ω檔，紅色表針分別測量水溫傳感器和EGR溫度傳感器1號針腳；黑色表針分別測量電控單元線束插接器延長線，對應的電阻值都應小于5Ω（附圖）。

測試結果

1）兩個傳感器電阻值都正常。

2）兩個傳感器均搭鐵良好，2號針腳也相互導通。

3）水溫傳感器和EGR溫度傳感器1號針腳分別到電控單元的14和15針腳線束間電阻都為∞。也就是說：水溫傳感器信號不能送入電控單元14號針腳；EGR溫度傳感器信號也不能送入電控單元15號針腳。這就是問題的所在。

直覺判斷是到電控單元的14和15號針腳的水溫傳感器信號與EGR溫度傳感器信號電路發生了短路或斷路。

進一步檢測分析

將萬用表紅色表針連接水溫傳感器線束插接器1號針腳，黑色表針連接延長導線，導線的另一端連接一根大頭針，用大頭針分別測試電控單元線束插接器的所有有線的針腳，發現水溫傳感器線束插接器1號針腳與電控單元線束插接器的15號針腳間電阻小于5Ω。用同樣的方法發現，EGR溫度傳感器線束插接器1號針腳與電控單元線束插接器的14號針腳間電阻小于5Ω。也就是說：水溫信號送入了電控單元的EGR溫度信號針腳；EGR溫度信號送入了電控單元的水溫信號針腳。

再回到發動機倉檢查，發現兩個傳感器的線束插接器相互插反了。正確連接傳感器插接器后，故障碼消失，發動機起動正常，在打起動機2秒鐘以內發動機就能夠運行。至此，故障排除。

（3）診斷結論

由于兩個傳感器的插接器相互插反了，導致電控單元接收到的水溫信號是EGR溫度信號（高溫）；EGR溫度信號又是水溫信號（低溫），造成冷、熱車均起動困難。在這個案例中，影響發動機正常起動的信號主要是水溫信號。

圖：兩插接器插反導致信號傳遞錯誤。

（六）、綜合分析

在目前常見的發動機電控系統中，已經取消了冷噴嘴等裝置，電控單元主要依據水溫信號來確定冷車和熱車起動的噴油量，通過調整燃油脈寬來實現，進氣溫度信號作為參考和修正信號。本案例所描述的故障，其水溫信號實際上是獲取的EGR溫度信號，剛起動發動機時，EGR溫度相當于空氣溫度，夏季空氣溫度在清晨高于發動機冷卻液溫度，造成冷起動混合比稀；冬季空氣溫度可能低于發動機冷卻液溫度，造成冷起動混合比偏濃，這些都將導致冷起動困難，但不會令電控單元啟動備用模式，也不會記錄故障代碼。而當發動機起動運行后，EGR溫度迅速生溫，高達200-300℃，大大超出了預計的范圍，于是電控單元啟動備用模式，將水溫恒定在80℃，同時記錄故障代碼，在熱起動時，混合比偏濃，造成熱起動困難。

關于電器插接器，在大眾、奧迪車系中，是以顏色來區分的，水溫傳感器插頭是白色的，線束插接器也是白色的；而EGR溫度傳感器插頭是灰色的，線束插接器也是灰色的（表示高溫），有些插接器可以互換插上，由于車齡6年，加之發動機比較臟，白色的線束插接器看上去也是灰乎乎的，兩個傳感器相距又不遠，在近一年前的檢修中因工作馬虎，將兩個插接器插反了。本次維修技術人員不看電路圖，不會做動態數據流分析，萬用表測試因此也無從下手，于是讀到故障代碼就先換傳感器，故障依舊就沒轍了。但是新買來的兩個進口原裝的傳感器，在電器插頭上還是灰、白分明的，遺憾的是維修人員都沒有經過正規訓練，機械地遵循“從哪里拆卸，還裝回哪里”的原則。

這種現象在美、日車系中不多見，各個插接器都不一樣，錯了也插不上。

（七）、編制檢修報告 報告樣本

姓名

班級

學號

性別

實驗項目

實驗日期

車輛信息

廠牌型號：奧迪A6 2.6L 美

出廠年份：1998

購車日期：1998

使用年份：6年

VIN代碼

發動機型號：V6

變速器型號：097短箱

行駛里程：15萬KM

燃油及供油方式：汽油電噴

驅動形式：縱置前驅

舒適系統形式：自動AC

其它控制系統：CAN

牌照號：

上次維護記錄：無

歷史維修記錄：無

維修廠家：隨機

車主信息

姓名：

性別：男

年齡：40

駕齡：

住址電話

其他聯系方式

固定駕駛人：基本固定

駕駛習慣：很隨意

行駛狀態：常去碼頭

高/低速行駛比：3/7

事故記錄：無法提供

故障檢修信息

一、車主主述故障癥狀：由修理廠代為描述：怠速轉速偏高，有兩個故障碼，更換新件后故障依舊。

二、初步檢查記錄：

1、外觀檢視記錄：與修理廠技工描述的情況一致，發動機倉較臟，有許多油膩。

2、試車記錄：高、中、低速行駛，基本正常，無特別行駛障礙。

3、初步診斷意見：首先按代碼檢修，修復故障代碼后按需要再檢查其它部位。

三、確定進一步檢修方案

1、確定檢測的方法：使用故障診斷儀分析代碼含義；分析動態數據流（怠速及行駛狀態）。

2、確定需要檢測的部位：水溫傳感器與EGR溫度傳感器，關注相關的發動機轉速、噴油脈寬、點火提前角、空氣質量流量值、氧傳感器調整值等數據變化情況。

3、準備相關檢修工具、儀器、設備：故障診斷儀。

四、記錄并分析檢測結果

（附圖或文字描述檢測到的數據，標記超標的數據）

分析：有水溫傳感器與EGR溫度傳感器的故障碼，清除故障碼后再次起動發動機，故障碼再次出現，表明是硬故障。故障碼分析與動態數據流分析表明水溫傳感器信號高，儀器顯示超過180℃，可能情況：水溫傳感器直接導通；EGR溫度傳感器顯示溫度偏低，儀器顯示低于100℃，可能情況：EGR閥卡滯或管路堵塞。

五、電路分析

1、查找該款車型電控系統電路圖：（根據VAN代碼，在庫存書籍資料、光盤以及互聯網查找）

2、分析電路：（明確連接、位置關系，工作關系以及相關可能造成的影響）依電路分析可知：電控單元14、15針腳分別是水溫傳感器與EGR溫度傳感器反饋信號線，與傳感器1號針腳相連，中間沒有轉接器；兩個傳感器的2號針腳相連接，進了電控單元33號針腳，棕色線條，在大眾、奧迪車系表示地線。

六、根據檢測結果和分析判斷，確定下一步檢修方案（該步方案根據需要隨時調整）

萬用表測試：

1）傳感器部件測試，以確定傳感器是否正常工作。

2）零線測試，以確定電控單元工作正常以及傳感器校準信號正常。

3）線路導通性測試，以確定溫度信號順利送入電控單元。

檢測結果與分析：

1）兩個傳感器電阻值都正常。

2）兩個傳感器均搭鐵良好，2號針腳也相互導通。

進一步檢測分析：

診斷結論：

七、綜合分析

八、維修方案：

正確安裝兩個傳感器的插接器，使用故障診斷儀清除故障碼。

[課堂討論]

學習本案例后有何啟發？

[討論提示]

從車輛維護工作態度、汽車電路分析、數據流分析和萬用表測試入手

（八）、故障再現

使用發動機故障實驗臺或故障實驗汽車

1）切斷水溫傳感器反饋信號線，會造成“水溫信號低”的故障，熱起動困難。

2）切斷水溫傳感器反饋信號線，在電控單元測試端口輸入30-50Ω電阻，會造成“水溫信號高”的故障，冷起動困難。

3）當發動機進入工作溫度后，在發動機故障實驗臺切斷傳感器零線，將導致電控單元無法校準水溫信號。

4）當發動機進入工作溫度后，在發動機故障實驗臺控制面板使用可變電阻器，調諧至300-400Ω，發動機運行正常，電控單元也不會記錄故障代碼，但燃油脈寬會增加，尾氣排放超標。

上述故障按本案例的分析思路與測試方法，都能準確地找到故障部位。上述故障的設置，多數車型故障代碼一致（視車型而定），但故障解析、故障點、故障數據流都不盡相同，很有教學意義，也可運用于技能考核與比賽。最后一個故障判斷起來較難，可列為“疑難故障”。

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