汽車燃油系統常見故障診斷分析*

余紅燕 林旭濱

（福建船政交通職業學院）

隨著汽車保有量的迅速增加，汽車尾氣污染和能源危機成為世界各國必須面對的問題，很多國家先后制定了控制汽車燃油排放的相關法規。現代的汽車大多采用電控技術對燃油供給系統進行精準的控制，以達到性能優化、節能環保以及相關法規的要求。在汽車技術發展過程中，燃油供給系統技術的不斷提高和成熟，對社會有著極大的影響和經濟促進作用[1]。燃油系統是汽車的核心，汽車的啟動運行離不開燃油系統，燃油系統性能的好壞、故障率的高低、經濟環保等也直接影響著汽車的工況、動力及經濟性。

1 燃油系統工作原理

燃油系統的基本原理：系統工作時，電動燃油泵從油箱內將燃油吸入，燃油加壓后經燃油濾清器濾去雜質，然后經過輸油管被配送至噴油器，由壓力調節器對壓力進行調整并使過量的燃油返回汽油箱[2]。

2 燃油系統常見電控故障類型

汽車發動機有多種故障，現針對燃油系統常見故障進行診斷分析。

2.1 燃油泵故障造成汽車無法啟動

圖1 示出燃油泵控制單元（J538）電路圖。在電源和搭鐵線路正常的情況下，燃油泵控制模塊接收發動機控制單元的指令，給燃油泵（G6）提供驅動電流，使燃油泵開始運轉。如果燃油泵不工作，將造成發動機無法起動或起動后熄火。造成燃油泵不工作的主要原因如下[3]：1）燃油泵或其電路故障；2）燃油泵控制模塊或其電源電路故障；3）模塊之間的通訊電路故障；4）發動機控制模塊自身故障。

圖1 燃油泵控制單元（J538）電路圖

2.2 噴油器故障造成發動機無法啟動

圖2 示出高壓噴油器電路圖。噴油器的供電和控制均來自于發動機控制模塊，由于所有噴油器及其線路同時損壞的可能性很小，因此噴油器故障造成發動機無法起動的原因主要集中于噴油器的控制方面，而造成發動機控制模塊控制異常的原因有：

1）發動機控制單元（J623）故障；

2）發動機控制模塊進入保護模式，例如防盜保護、失火保護等。

圖2 高壓噴油器電路圖

2.3 供油故障造成發動機無法啟動

一鍵啟動“按鈕”按下后，判斷是否能聽見汽油泵運轉的聲音。需要注意，此診斷是在開啟車門或點火開關至ON 擋之后進行，此時如果沒有燃油泵運轉的聲音，則有可能為如下故障：

1）發動機控制單元沒有收到曲軸、凸輪軸位置傳感器中的任意一個信號；

2）發動機控制單元自身（局部）故障；

3）發動機控制單元至燃油泵控制單元之間控制電路故障；

4）燃油泵控制單元（局部）故障。

2.4 起動后發動機熄火故障

發動機起動后逐漸熄火，可能是燃油系統故障。發動機起動后立即熄火，可能是發動機的數據通信、鑰匙、讀識線圈、參與防盜的模塊本身等，造成發動機駐車防盜沒通過等故障。

2.5 燃油系統故障造成其他系統工作不良

汽車燃油系統故障造成其他一些系統出現工作不良，比如：低壓系統、車輛燃油泵、車輛燃油濾清器、高壓系統、車輛高壓油泵（含N276）、車輛高壓燃油泵的驅動[4]。

2.6 故障排除的診斷思路

故障的排除要先從最容易的位置開始檢查。檢查順序為：功能檢查→檢查插頭是否脫落→查看電路圖→進行測量。線路故障一般存在于某個控制/執行單元到另一個控制/執行單元之間。線路故障一般可分為：線路斷路、線路短路、線路虛接。

1）線路斷路

線路斷路一般表現為：導線兩端的電壓/波形存在大幅度差異（比如：一端電壓為12 V，而另一端電壓為0 V；一端波形為12 V 矩形波，而另一端為0 V 矩形波）。

2）線路短路

線路短路一般表現為：導線兩端的電壓/波形的電壓幅值均變為0 V，而正電壓始終不變化（比如：在某些條件/時間段下，原為波形、電壓值較低或電壓會變化的情況，結果檢測出：電壓幅值偏高且電壓值恒定不變，甚至均變為0 V；波形原為12 V 至0 V 的矩形波，變為12 V 至 5 V 電壓的波形）。

3）熔斷器或繼電器故障

熔斷器故障一般分為：熔斷器自身斷路、熔斷器內部虛接、熔斷器損壞。

導致熔斷器自身斷路的原因可能有：線路在某時刻發生電流過載、熔斷器保護的線路在某處對地短路，或者是在維修過程中換了個壞的熔斷器。

繼電器故障主要分為：繼電器開關無法接通電源、繼電器線圈通電后無法產生電磁場來吸引開關閉合。繼電器開關故障可能是由于開關觸點燒蝕、開關機械卡死、未被線圈吸引；繼電器線圈故障可能是由于線圈自身阻值過大或過小（60～120Ω）、線圈內部斷路或短路。

4）特殊故障

特殊故障一般表現為2 個方面，一是通過某電阻元件對地短路：電阻大時，可造成原端口電壓被分壓；電阻小時，可造成原端口電壓僅分到0.5～1.5 V 或直接為0 V。二是帶有特殊電壓的線路對地短路，導致控制單元內部的其他部件也受到影響，造成控制單元儲存過程中，因為該故障而產生的一系列執行器、傳感器異常的故障碼。

3 電控燃油系統常見故障診斷案例分析

3.1 燃油泵控制單元供電熔斷器（SB10）熔斷故障

故障現象：打開點火開關后，儀表自檢正常，此時啟動起動機，起動機正常工作，但發動機不啟動，在這一系列操作過程中沒有聽到油泵預供油的聲音。

故障分析：汽車無啟動征兆可能是出現燃油系統故障、點火系統故障、進排氣系統故障、機械故障、網絡系統故障；而打開點火開關時油泵不工作，根據發動機工作特性，本該在打開點火開關時油泵會有3 s 左右的預供油，而現在油泵直接不供油，因此需要進一步使用專用電腦診斷儀讀取跟故障相關的故障碼和數據流，如表1 所示。

表1 熔斷器SB10 故障的燃油油壓數據流 MPa

由表1 可以得出，燃油泵不工作，無法為燃油系統提供穩定的油壓。根據故障現象和故障碼及數據流指導，初步判斷是由于燃油泵無法泵油，導致系統無油壓，發動機不啟動。

故障診斷：1）油泵不工作，說明燃油泵控制單元不能正常控制油泵或者油泵本身有問題，首先確認燃油泵控制單元（J538）線路是否正常。

2）檢測J538 控制單元供電情況，檢測搭鐵線路是否正常。測得J538-T5ax/4 端子電壓為0 V（正常），而J538-T5ax/3 端子電壓為0 V 說明J538 電源端異常，無供電電壓。

3）檢測出J538 模塊無電源，故懷疑可能是上游線路或供電保險出現故障，為方便測量，檢測上游供電保險SB10。測得SB10 保險輸入端電壓為12 V，輸出端為0 V。拔下SB10 保險，發現SB10 保險熔斷。

維修方案：更換同型號保險。更換后，故障現象消失，汽車啟動正常，油泵供油正常。

故障機理分析：SB10 熔斷，使J538 模塊無供電電壓，J538 無法工作，不能接收到發動機控制單元（J623）的控制指令，無法控制油泵工作。

3.2 燃油泵控制單元信號線斷路故障

故障現象：打開點火開關至ON 擋時，儀表恢復正常，起動發動機，發動機怠速運轉后熄火，發動機電子穩定系統（EPC）燈亮（起動機工作，發動機無法起動）。

故障分析：發動機怠速運轉后熄火，說明故障與油、氣、火三要素中的燃油有關。汽車有著車征兆則優先考慮燃油系統故障。

故障原因為：1）J538 或 G6 供電/搭鐵故障；2）J538相關線路故障；3）J538 自身部分故障；4） 燃油泵（G6）自身故障。經逐一排查，故障碼為01-14998，表示燃油泵模塊促動電氣故障。利用專用電腦診斷儀讀取跟故障相關的故障碼和數據流，如表2 所示。

表2 燃油泵信號線斷路故障的燃油油壓數據流 MPa

由表2 可以得出，燃油高、低壓數據流均異常。

診斷過程：1）由于燃油數據流高、低壓均異常，且有故障碼指導，優先檢查燃油泵控制模塊工作是否正常。

2） 測得 J538-T5ax/4 端子電壓為 0 V（正常），J538-T5ax/3 端子電壓為12 V，說明J538 電源、搭鐵均正常。

3）檢測J538 是否有接收到發動機控制單元發出的控制信號，利用示波器測得J538-T5ax/5 端子的波形圖，對比正常信號波形圖，如圖3 所示。

圖3 端子（J538-T5ax/5）波形對比圖

4）由于檢測到T5ax/5 僅為10 V 直線波形，說明J538 未接收到正常的油泵控制信號。可能J623 未發出該信號，故進一步檢測J623 控制單元是否有發出油泵的控制信號，測得J623-T91/9 端子的波形圖，對比正常信號波形圖，如圖4 所示。

圖4 端子（J623-T91/9）波形對比圖

根據測量結果，判斷該信號線存在故障，用萬用表測量油泵信號線的電阻值為無窮大，因此判斷燃油泵控制單元信號線斷路。

維修方案：修復或更換相關區間線束。

故障機理：由于信號線斷路，造成發動機控制單元發出油泵控制信號時，燃油泵控制單元無法接收到泵油信號，故而無法控制油泵運轉，導致系統燃油油壓不足，無法建立高壓系統，汽車無法啟動。

4 結論

隨著汽車保有量的增加，汽車尾氣排放和燃油資源問題一直備受關注，為了提高發動機的燃油經濟性，文章針對發動機燃油系統燃油泵故障造成汽車無法啟動、噴油器故障造成發動機無法啟動、起動后發動機熄火等燃油系統的常見故障，進行故障的現象、原因、診斷過程等方面的分析，并提出排除這些故障的診斷思路和方法。通過查找出故障點，為燃油系統故障維修，提供了正確診斷和有效排除故障的方法。