发动机起动困难的故障案例分析——原创，转载请征得本人同意
[车型故障资料]
一辆98年款奥迪A6 2.6L轿车，美规，行驶15万公里，使用期6年，冷车和热车均起动困难，常常需要打起动机超过三秒钟，起动后怠速转速偏高，行驶基本正常。在修理厂做保养时发现有水温传感器和EGR温度传感器故障码，更换了两个新的传感器后故障现象依旧，故障码依旧，寻求专家诊断。
（一）、根据故障现象与维修情况，应考虑那些因素？
混合气偏浓或者偏稀，是造成起动困难的主要原因。造成起动困难的一般原因，概括起来主要有以下几种：
1、水温信号不正常；
2、单缸或多缸点火火花弱；
3、单缸或多缸喷油器堵塞或滴漏；
4、点火正时不正确；
6、真空、废气再循环、二次空气喷射系统（如果车上装配有）泄露或堵塞；
7、氧传感器故障。
[课堂讨论]
a) 结合水温传感器的工作原理，讨论为什么水温信号不正常，容易造成起动困难；
b) 结合点火系统工作原理，讨论为什么单缸或多缸点火火花弱，容易造成起动困难；
c) 结合喷油器工作原理，讨论为什么单缸或多缸喷油器堵塞或滴漏，容易造成起动困难；
d) 结合点火系统工作原理，讨论为什么点火正时不正确，容易造成起动困难；
e) 结合空气流量或进气歧管压力传感器工作原理，讨论为什么空气流量或进气歧管压力传感器故障，容易造成起动困难。
f) 结合真空、废气再循环、二次空气喷射系统工作原理，讨论为什么真空、废气再循环、二次空气喷射系统泄露或堵塞，容易造成起动困难；
g) 结合氧传感器工作原理，讨论为什么氧传感器故障，容易造成起动困难。
（二）、进一步问诊：
据车主描述，这种现象持续很长时间了，大约快一年，由于只是在每次起动时需要多打几次起动机，其他也没有什么特别的行驶障碍，所以没怎么在意。还有，车主是做贸易的，没有多少机械、电子和汽车知识，自认为这种现象属正常范围，也许别人的汽车都这样。
车辆在市区行驶时间较多些，经常往返于货运码头与城区间，高速行驶与中低速行驶比例约3/7（时间比例）。
另据修理厂技工反映，发动机仓比较脏，水温传感器和EGR温度传感器油腻较多，怀疑是传感器故障，因此更换原厂新件，但换完新件后没有起什么作用，故障还是那样。
（三）、初步诊断分析：
上述7种原因都可能造成冷车、热车或冷热车均起动困难，由于环境因素以及车型的不同，还可能有其它原因造成此种现象，但不是所有可能的部位都要去检查一遍，因为有故障码出现，根据“代码优先”的原则（在绪论中会专门介绍“汽车故障诊断的四项基本原则”），应先从检查分析故障代码入手。
（四）、仪器测试检查
主要的仪器测试检查有诊断仪检查；万用表测试。其它辅助检测手段还有使用汽车示波器进行波形分析；使用尾气分析仪进行尾气分析等。本次故障分析主要使用故障诊断仪检查故障代码，分析动态数据流；使用万用表测试电阻和电压信号，就可以找到故障点。当上述检查不能奏效时，常常还要进行波形分析和尾气分析等辅助分析手段。
h) 诊断仪检查：主要用于读取故障代码，分析数据流，还可用于执行器驱动试验，控制器调整、编码、匹配等。
i) 万用表测试：汽车专用的万用表主要用于测试电阻、电压、频率、脉宽、占空比和角度、温度测试等。
（五）、仪器测试与数据分析
1.诊断仪检测分析
该型车故障诊断接口是黑、白色四针诊断接口，在驾驶员前风挡玻璃下面，发动机仓内。使用诊断仪连接诊断接口，进入诊断，确实存在水温传感器和EGR温度传感器两个故障码（如图所示，由于时间紧，图形来不及配，先用一个别的图代替借以说明）
2.万用表检测分析
故障码分析
注意：故障码界面显示的有三层含义，一是有几个故障；二是故障代码和该条代码的解析；三是故障的性质。这是所有故障诊断仪都应具备的特点。
诊断仪显示有两个故障，代码解析为水温传感器和EGR温度传感器有故障，故障的性质是水温传感器开路或短路到火线，表明水温传感器反馈信号高。EGR温度传感器开路或短路到接地，表明EGR温度传感器反馈信号低。（附传感器标准参数表）
传感器电阻表
序号
传感器名称
温度20℃
温度80℃
1
水温传感器
约2500Ω
约330Ω
2
EGR温度传感器
待查实
待查实
[课堂讨论]
（1） 故障码界面显示的三层含义有什么作用？
（2） 结合传感器的工作原理，用什么方法可以验证故障真实存在？
数据流分析
注意：动态数据流分析是十分重要的检测手段，它可以直接提供发动机在运行过程中所有能够显示的动态参数，汽车电子系统甚至机械系统的运行情况都能表现出来，分析这些数据，对于准确判断故障是必须的，特别是在没有故障代码存储时尤为重要。
在热车时，水温传感器动态数据显示发动机水温超过180℃；EGR温度传感器动态数据显示EGR温度低于100℃。（附标准数据值表）在怠速工况下，燃油脉宽约2.3ms变化。
传感器标准数据值 条件：热车状态
序号
传感器名称
标准数据值
1
水温传感器
85-110℃
2
EGR温度传感器
180-320℃
从数据流分析看到水温传感器反馈信号过高；EGR温度传感器反馈信号又过低，是造成故障的主要原因。数据检测结果与故障码一致，与故障现象也吻合。
[课堂讨论]
（1） 结合水温传感器的工作原理，为什么水温传感器反馈信号过高易造成冷、热车均起动困难？
（2） 没有故障代码时，电控单元会如何控制？出现故障代码时，电控单元又会如何控制？电控单元的这些应对策略，对冷、热车起动有何影响？
1. 万用表检测分析
（1）电路分析
电路分析是是汽车电子控制系统故障诊断的重要组成部分，它是万用表测试的依据，如果不能迅速准确地分析判断电路，后面的测试将无法继续。电路分析主要是确定电路之间的连接关系，线条的颜色，接点的位置，以及使用万用表测试的部位等（附电路图）。
图：水温传感器与EGR温度传感器电路图
由电路分析可知，水温传感器有一个两针的插接器，1号针脚与电控单元的14号针脚相连，蓝色线条，中间没有转接器，这是水温信号的传输线；2号针脚与节气门位置传感器、进气温度传感器、EGR温度传感器、1号和2号爆震传感器有一个接点相连，与电控单元的33号针脚用棕色线条连在一起，这是传感器的共用零线（特别说明：在大众、奥迪车系中，棕色线条全部是接地线）。EGR温度传感器也是一个两针的插接器，1号针脚与电控单元的15号针脚相连，粉紫色线条，中间没有转接器，这是EGR温度信号的传输线；2号针脚与水温传感器等并联在一起进了电控单元的33号针脚。
两个传感器同属于负温度系数线性输出型温度传感器，当发动机运行时，2号针脚都应该接地良好，发动机进入工作温度（95℃）时，水温传感器电阻约130—150Ω；EGR温度传感器电阻约350Ω（数据待确定，待查资料或实测）
（2）万用表测试
根据电路分析结论和传感器标准数值，确定万用表检测方案：
1）传感器部件测试，以确定传感器是否正常工作。
2）零线测试，以确定电控单元工作正常以及传感器校准信号正常。
3）线路导通性测试，以确定温度信号顺利送入电控单元。
测试方法与步骤
1）将发动机运行至工作温度，关闭发动机，迅速拔下传感器插头，将万用表置于2000Ω档，测量传感器电阻是否符合规范值（附图）。
3）关闭点火开关，拔下电控单元线束插接器，分别用导线连接电控单元线束插接器14和15针脚，延长至发动机仓。将万用表置于20Ω档，红色表针分别测量水温传感器和EGR温度传感器1号针脚；黑色表针分别测量电控单元线束插接器延长线，对应的电阻值都应小于5Ω（附图）。
测试结果
1）两个传感器电阻值都正常。
2）两个传感器均搭铁良好，2号针脚也相互导通。
3）水温传感器和EGR温度传感器1号针脚分别到电控单元的14和15针脚线束间电阻都为∞。也就是说：水温传感器信号不能送入电控单元14号针脚；EGR温度传感器信号也不能送入电控单元15号针脚。这就是问题的所在。
直觉判断是到电控单元的14和15号针脚的水温传感器信号与EGR温度传感器信号电路发生了短路或断路。
进一步检测分析
将万用表红色表针连接水温传感器线束插接器1号针脚，黑色表针连接延长导线，导线的另一端连接一根大头针，用大头针分别测试电控单元线束插接器的所有有线的针脚，发现水温传感器线束插接器1号针脚与电控单元线束插接器的15号针脚间电阻小于5Ω。用同样的方法发现，EGR温度传感器线束插接器1号针脚与电控单元线束插接器的14号针脚间电阻小于5Ω。也就是说：水温信号送入了电控单元的EGR温度信号针脚；EGR温度信号送入了电控单元的水温信号针脚。
再回到发动机仓检查，发现两个传感器的线束插接器相互插反了。正确连接传感器插接器后，故障码消失，发动机起动正常，在打起动机2秒钟以内发动机就能够运行。至此，故障排除。
（3） 诊断结论
由于两个传感器的插接器相互插反了，导致电控单元接收到的水温信号是EGR温度信号（高温）；EGR温度信号又是水温信号（低温），造成冷、热车均起动困难。在这个案例中，影响发动机正常起动的信号主要是水温信号。
图：两插接器插反导致信号传递错误。
（六）、综合分析
在目前常见的发动机电控系统中，已经取消了冷喷嘴等装置，电控单元主要依据水温信号来确定冷车和热车起动的喷油量，通过调整燃油脉宽来实现，进气温度信号作为参考和修正信号。本案例所描述的故障，其水温信号实际上是获取的EGR温度信号，刚起动发动机时，EGR温度相当于空气温度，夏季空气温度在清晨高于发动机冷却液温度，造成冷起动混合比稀；冬季空气温度可能低于发动机冷却液温度，造成冷起动混合比偏浓，这些都将导致冷起动困难，但不会令电控单元启动备用模式，也不会记录故障代码。而当发动机起动运行后，EGR温度迅速生温，高达200-300℃，大大超出了预计的范围，于是电控单元启动备用模式，将水温恒定在80℃，同时记录故障代码，在热起动时，混合比偏浓，造成热起动困难。
关于电器插接器，在大众、奥迪车系中，是以颜色来区分的，水温传感器插头是白色的，线束插接器也是白色的；而EGR温度传感器插头是灰色的，线束插接器也是灰色的（表示高温），有些插接器可以互换插上，由于车龄6年，加之发动机比较脏，白色的线束插接器看上去也是灰乎乎的，两个传感器相距又不远，在近一年前的检修中因工作马虎，将两个插接器插反了。本次维修技术人员不看电路图，不会做动态数据流分析，万用表测试因此也无从下手，于是读到故障代码就先换传感器，故障依旧就没辙了。但是新买来的两个进口原装的传感器，在电器插头上还是灰、白分明的，遗憾的是维修人员都没有经过正规训练，机械地遵循“从哪里拆卸，还装回哪里”的原则。
这种现象在美、日车系中不多见，各个插接器都不一样，错了也插不上。
（七）、编制检修报告 报告样本
姓名
班级
学号
性别
实验项目
实验日期
车辆信息
厂牌型号：奥迪A6 2.6L 美
出厂年份：1998
购车日期：1998
使用年份：6年
VIN代码
发动机型号：V6
变速器型号：097短箱
行驶里程：15万KM
燃油及供油方式：汽油电喷
驱动形式：纵置前驱
舒适系统形式：自动AC
其它控制系统：CAN
牌照号：
上次维护记录：无
历史维修记录：无
维修厂家：随机
车主信息
姓名：
性别：男
年龄：40
驾龄：
住址电话
其他联系方式
固定驾驶人：基本固定
驾驶习惯：很随意
行驶状态：常去码头
高/低速行驶比：3/7
事故记录：无法提供
故障检修信息
一、车主主述故障症状：由修理厂代为描述：怠速转速偏高，有两个故障码，更换新件后故障依旧。
二、初步检查记录：
1、 外观检视记录：与修理厂技工描述的情况一致，发动机仓较脏，有许多油腻。
2、 试车记录：高、中、低速行驶，基本正常，无特别行驶障碍。
3、 初步诊断意见：首先按代码检修，修复故障代码后按需要再检查其它部位。
三、确定进一步检修方案
1、 确定检测的方法：使用故障诊断仪分析代码含义；分析动态数据流（怠速及行驶状态）。
2、 确定需要检测的部位：水温传感器与EGR温度传感器，关注相关的发动机转速、喷油脉宽、点火提前角、空气质量流量值、氧传感器调整值等数据变化情况。
3、 准备相关检修工具、仪器、设备：故障诊断仪。
四、记录并分析检测结果
（附图或文字描述检测到的数据，标记超标的数据）
分析：有水温传感器与EGR温度传感器的故障码，清除故障码后再次起动发动机，故障码再次出现，表明是硬故障。故障码分析与动态数据流分析表明水温传感器信号高，仪器显示超过180℃，可能情况：水温传感器直接导通；EGR温度传感器显示温度偏低，仪器显示低于100℃，可能情况：EGR阀卡滞或管路堵塞。
五、电路分析
1、查找该款车型电控系统电路图：（根据VAN代码，在库存书籍资料、光盘以及互联网查找）
2、分析电路：（明确连接、位置关系，工作关系以及相关可能造成的影响）依电路分析可知：电控单元14、15针脚分别是水温传感器与EGR温度传感器反馈信号线，与传感器1号针脚相连，中间没有转接器；两个传感器的2号针脚相连接，进了电控单元33号针脚，棕色线条，在大众、奥迪车系表示地线。
六、根据检测结果和分析判断，确定下一步检修方案（该步方案根据需要随时调整）
万用表测试：
1）传感器部件测试，以确定传感器是否正常工作。
2）零线测试，以确定电控单元工作正常以及传感器校准信号正常。
3）线路导通性测试，以确定温度信号顺利送入电控单元。
检测结果与分析：
1）两个传感器电阻值都正常。
2）两个传感器均搭铁良好，2号针脚也相互导通。
3）水温传感器和EGR温度传感器1号针脚分别到电控单元的14和15针脚线束间电阻都为∞。也就是说：水温传感器信号不能送入电控单元14号针脚；EGR温度传感器信号也不能送入电控单元15号针脚。这就是问题的所在。
进一步检测分析：
将万用表红色表针连接水温传感器线束插接器1号针脚，黑色表针连接延长导线，导线的另一端连接一根大头针，用大头针分别测试电控单元线束插接器的所有有线的针脚，发现水温传感器线束插接器1号针脚与电控单元线束插接器的15号针脚间电阻小于5Ω。用同样的方法发现，EGR温度传感器线束插接器1号针脚与电控单元线束插接器的14号针脚间电阻小于5Ω。也就是说：水温信号送入了电控单元的EGR温度信号针脚；EGR温度信号送入了电控单元的水温信号针脚。
再回到发动机仓检查，发现两个传感器的线束插接器相互插反了。正确连接传感器插接器后，故障码消失，发动机起动正常，在打起动机2秒钟以内发动机就能够运行。至此，故障排除。
诊断结论：
由于两个传感器的插接器相互插反了，导致电控单元接收到的水温信号是EGR温度信号（高温）；EGR温度信号又是水温信号（低温），造成冷、热车均起动困难。在这个案例中，影响发动机正常起动的信号主要是水温信号。
七、综合分析
在目前常见的发动机电控系统中，已经取消了冷喷嘴等装置，电控单元主要依据水温信号来确定冷车和热车起动的喷油量，通过调整燃油脉宽来实现，进气温度信号作为参考和修正信号。本案例所描述的故障，其水温信号实际上是获取的EGR温度信号，刚起动发动机时，EGR温度相当于空气温度，夏季空气温度在清晨高于发动机冷却液温度，造成冷起动混合比稀；冬季空气温度可能低于发动机冷却液温度，造成冷起动混合比偏浓，这些都将导致冷起动困难，但不会令电控单元启动备用模式，也不会记录故障代码。而当发动机起动运行后，EGR温度迅速生温，高达200-300℃，大大超出了预计的范围，于是电控单元启动备用模式，将水温恒定在80℃，同时记录故障代码，在热起动时，混合比偏浓，造成热起动困难。
八、维修方案：
正确安装两个传感器的插接器，使用故障诊断仪清除故障码。
[课堂讨论]
学习本案例后有何启发？
[讨论提示]
从车辆维护工作态度、汽车电路分析、数据流分析和万用表测试入手
（八）、故障再现
使用发动机故障实验台或故障实验汽车
1）切断水温传感器反馈信号线，会造成“水温信号低”的故障，热起动困难。
2）切断水温传感器反馈信号线，在电控单元测试端口输入30-50Ω电阻，会造成“水温信号高”的故障，冷起动困难。
3）当发动机进入工作温度后，在发动机故障实验台切断传感器零线，将导致电控单元无法校准水温信号。
4）当发动机进入工作温度后，在发动机故障实验台控制面板使用可变电阻器，调谐至300-400Ω，发动机运行正常，电控单元也不会记录故障代码，但燃油脉宽会增加，尾气排放超标。
上述故障按本案例的分析思路与测试方法，都能准确地找到故障部位。上述故障的设置，多数车型故障代码一致（视车型而定），但故障解析、故障点、故障数据流都不尽相同，很有教学意义，也可运用于技能考核与比赛。最后一个故障判断起来较难，可列为“疑难故障”。
