发动机无法起动类故障的免拆诊断方法

余姚东江名车专修厂 叶正祥

发动机无法起动类故障包括发动机彻底无法起动和发动机起动困难，其中发动机起动困难可以理解为发动机短时间内无法起动。发动机无法起动类故障是比较常见的故障，对于有故障代码提示的，维修人员可以根据相关故障代码提示进行排查，而对于无相关故障代码提示的，由于导致发动机无法起动的故障原因有很多，维修人员往往不知该如何下手。

针对无相关故障代码提示的发动机无法起动类故障，笔者摸索出了一套有效的免拆诊断方法，该方法主要是通过分析气缸压力、燃油压力、曲轴位置、点火、喷油等信号的组合波形来快速锁定故障点。下面以2例发动机无法起动类故障为例，与大家分享发动机无法起动类故障的免拆诊断方法。

案例1 2005款奔驰S350车偶尔冷起动困难

故障现象一辆2005款奔驰S350车，搭载272发动机，累计行驶里程约为24万km。车主反映，早上起动发动机时，有时需要起动多次，发动机才能起动着机，热机后发动机起动正常。

故障诊断接车后试车，热机状态下起动发动机，发动机起动正常。用故障检测仪检测，无故障代码存储。连接示波器，同时测量发动机正常起动时的燃油压力、曲轴位置、喷油控制及起动机电流信号波形（图1），以便于与故障出现时的信号进行对比分析。

图1 发动机正常起动时的燃油压力、曲轴位置、喷油控制及起动机电流信号波形（截屏）

将车停放一晚后，早上起动发动机，故障再现，发动机起动困难。连接示波器，同时测量燃油压力、曲轴位置及喷油控制信号波形（图2），发现未起动发动机前的燃油压力约为3.2 bar（1 bar=100 kPa），正常；但在起动发动机时，随着发动机开始喷油，燃油压力迅速下降至0.4 bar左右，由此可知导致发动机起动困难的原因出在燃油供给系统上。

图2 发动机难起动时的燃油压力、曲轴位置及喷油控制信号波形（截屏）

查看燃油泵控制电路（图3）可知，燃油泵（M3）的供电由燃油泵继电器控制，燃油泵继电器由发动机控制单元（N3/10）控制，由此推断导致燃油压力异常下降的可能原因有：燃油泵控制电路故障；燃油泵损坏；发动机控制单元故障。

用示波器测量燃油压力、燃油泵供电及燃油泵电流（图4），此时发动机又能正常起动着机了，且燃油压力不再异常下降；反复多次起动发动机，故障现象均未再现。考虑到再现故障现象可能要再将车停放一晚，决定先进一步分析相关波形。在放大燃油泵供电和燃油泵电流的信号波形（图5）时，发现在起动时的前6.8 ms内，燃油泵供电和燃油泵电流的信号出现了波动，分析认为燃油泵供电多次“接通→断开→接通”是异常的，并且这种波动很可能与燃油泵继电器的触点接触不良有关。

图3 燃油泵控制电路

图4 故障车起动发动机时的燃油压力、燃油泵供电及燃油泵电流信号波形（截屏）

图5 放大故障车起动发动机时的燃油泵供电和燃油泵电流信号波形（截屏）

找到燃油泵继电器（图6），拆下后拆解检查，发现燃油泵继电器触点烧蚀严重（图7），怀疑故障正是由此引起的。

故障排除更换燃油泵继电器后试车，测量发动机起动时的燃油泵供电和燃油泵电流信号波形并放大（图8），发现燃油泵的供电不再反复断开和接通。将车停放一晚后，早上反复试车，发动机难起动的故障未再出现。交车1个星期后进行电话回访，车主反映故障未再出现，故障彻底排除。

图6 燃油泵继电器的安装位置

图7 燃油泵继电器触点烧蚀严重

图8 放大正常车发动机起动时的燃油泵供电和燃油泵电流信号波形（截屏）

案例2 2004款别克赛欧车发动机无法起动

故障现象一辆2004款别克赛欧车，搭载L01发动机，累计行驶里程约为27万km，车主报修发动机无法起动。

故障诊断接车后试车，起动发动机，发动机有着机征兆，但无法起动着机。用故障检测仪检测，无故障代码存储。分析认为导致发动机无法起动的原因有：气缸压力不足，如气缸机械损坏、配气正时错误等；点火故障，如点火能量不足、点火正时错误等；空燃比错误，如进气系统、排气系统及燃油供给系统等故障。

图9 1缸气缸压力波形（截屏）

图10 1缸次级点火和气缸压力波形（截屏）

图11 无法起动时的燃油压力、曲轴位置及喷油控制信号波形（截屏）

首先用示波器测量1缸气缸压力波形（图9），得知最大气缸压力约为12 bar，说明气缸密封性良好；排气门开启时刻约为做功行程下止点前48°曲轴转角，进气门关闭时刻约为进气行程下止点后50°曲轴转角，说明配气正时无明显异常；排气行程的气缸压力没有异常升高，说明排气管路无堵塞；进气行程没有明显负压，说明进气管路无明显堵塞。由此排除气缸机械磨损、配气正时错误、进气系统堵塞及排气系统堵塞的可能。接着测量1缸次级点火波形（图10），得知点火时刻发生在压缩上止点附近，说明点火正时正常；点火电压约为3.3 kV，说明点火能量也正常。由此排除点火故障的可能。然后测量燃油压力、曲轴位置及喷油控制信号的波形（图11），得知燃油压力约为3.1 bar，随着发动机开始喷油，燃油压力有所下降，最低约为2.7 bar，但这不会导致发动机无法起动；起动过程中，曲轴位置信号的频率和幅值有增大过程，说明发动机有着机征兆；刚起动时的首个喷油脉宽约为23 ms，有着机征兆时的喷油脉宽约为2.7 ms，当时维修该车时的环境温度约为10 ℃，根据维修经验，冷起动时的首个喷油脉宽一般在40 ms以上，这个喷油脉宽主要跟进气量和发动机冷却液温度有关，由此推断该车无法起动着机是由混合气浓度过稀引起的。

用故障检测仪读取发动机数据流（图12），发现发动机冷却液温度为9 ℃，正常；进气温度为-36 ℃，进气温度传感器安装在进气软管上，由于当时拆下了进气软管，并脱开了进气温度传感器导线连接器，因此该信号也正常；进气歧管绝对压力为18 kPa，此时只是接通了点火开关，正常该值应为大气压力（100 kPa左右），由此可知进气歧管绝对压力信号异常，可能的故障原因有：进气歧管绝对压力传感器损坏；发动机控制单元损坏；相关线路故障。脱开进气歧管绝对压力传感器导线连接器，此时发动机数据流中的进气歧管绝对压力变为122 kPa（图13），发动机控制单元采用了替代值，暂时排除发动机控制单元存在故障的可能；测量进气歧管绝对压力传感器相关线路，均正常，由此确定进气歧管绝对压力传感器损坏。

图12 故障车发动机数据流（截屏）

图13 脱开进气歧管绝对压力传感器导线连接器后的发动机数据流（截屏）

故障排除更换进气歧管绝对压力传感器后试车，发动机顺利起动着机，故障排除。

故障总结该车发动机无法起动的原因为，进气歧管绝对压力传感器损坏，导致发动机控制单元计算的进气量偏小，从而使起动时的喷油脉宽偏小，以致发动机无法起动。