卡羅拉發(fā)動機無法啟動故障診斷與排除

李愛軍

摘 要：本文主要介紹一輛2010生產(chǎn)的卡羅拉汽車，由于曲軸位置傳感器線束1號針腳至ECM B31的122針腳信號線路斷路，造成曲軸位置傳感器無法向ECM提供曲軸位置信號，使發(fā)動機不能正常啟動著車。為了確定發(fā)動機的故障范圍，在工作原理分析基礎上，通過使用萬用表、解碼儀等工具進行相關基本檢查和診斷，最終將故障排除。

關鍵詞：發(fā)動機;曲軸位置傳感器;信號線路;ECM

中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0089-02

汽車發(fā)動機不能啟動，會給人們帶來交通麻煩，要做到快速準確的解決維修車輛，需要仔細研究汽車在出現(xiàn)故障的相關情況，這將有助于我們準確排除車輛故障。

1 故障現(xiàn)象

一輛2010年生產(chǎn)的卡羅拉1.6GL版三廂轎車，搭載1ZR型發(fā)動機，里程表顯示已經(jīng)行駛了七萬公里。詢問車主得知，該車就在2個月前發(fā)生撞車交通事故，發(fā)動機進行吊裝維修和鈑金維修。但是現(xiàn)在打不著車，起動機運轉正常，且無著車癥兆。

2 工作原理分析

2.1 發(fā)動機正常啟動的條件

發(fā)動機正常啟動應具備的條件是針對汽油電子控制燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機而言，發(fā)動機要想正常啟動具備以下條件：（1）要有可燃的混合氣。（2）要有足夠的點火電壓。（3）有足夠高的壓縮壓力。

2.2 點火系統(tǒng)工作原理

發(fā)動機要正常啟動，前提是點火系統(tǒng)必須正常。點火系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障為單缸斷火或多缸不點火，對于單缸斷火，通常不會導致發(fā)動機不能啟動，就是抖動比較嚴重。如果全部缸不點火會使發(fā)動機無法啟動。而出現(xiàn)全部缸不點火的原因對于點火系統(tǒng)來說，主要存在于其控制電路部分。點火系統(tǒng)電路工作原理如圖1所示。

該車的點火系統(tǒng)是采用單缸獨立點火系統(tǒng)。各缸點火線圈電源是1號線+B由蓄電池經(jīng)過保險絲A提供，搭鐵為4號端子，各缸共用搭鐵線。2號線IGF信號為點火反饋信號，當點火成功后點火線圈會給一個信號給ECM，ECM接收信號后進行一下次點火。3號線IGT為點火信號，由發(fā)動機ECM控制火花塞連接在各個次級繞組的末端，次級繞組中產(chǎn)生的高壓電直接作用在各個火花塞上，ECM根據(jù)曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等傳感器的信號，確定最佳點火提前角，并向各個氣缸發(fā)送點火觸發(fā)信號IGT，從而控制接通或斷開流向初級線圈的電流，當初級線圈中的電流被切斷時，次級線圈中產(chǎn)生高壓，此時在火花之間的隙縫產(chǎn)生電火花，按照發(fā)動機氣缸的工作順序將各缸的可燃混合氣點燃，發(fā)動機才正常啟動工作。如果曲軸位置傳感器元器件本身、信號線路斷路等故障時，從而使發(fā)動機無法啟動。

2.3 曲軸位置傳感器工作原理和檢測方法

卡羅拉采用磁感應式曲軸位置傳感器。由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。永久磁鐵上帶有一個傳感器磁頭，傳感器磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉子，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感器中就會產(chǎn)生一個周期的交變電動勢，傳感線圈相應地輸出一個交變電壓信號。傳感器將電壓信號輸入ECM，ECM利用這些數(shù)據(jù)，來控制點火正時。如果曲軸位置傳感器元器件本身、信號線路斷路等故障時，均會導致曲軸位置傳感器無信號或信號弱，造成ECM無法控制噴油和點火正時，從而使發(fā)動機無法啟動。

檢測曲軸位置傳感器常用的方法：

（1）電阻檢測：檢測曲軸位置傳感器l和2號腳兩端的電阻，電阻值應該符合標準要求，否則損壞。（2）信號線路通斷檢測：主要是檢測曲軸位置傳感器至ECM信號線束的導通性，以確認線束通暢，無斷路短路，各信號傳遞無干擾，插接器安裝良好。（3）示波器檢測：在發(fā)動機轉動時，利用示波器測量電磁感應式曲軸位置傳感器波形情況，良好的曲軸位置傳感器波形應均勻，出現(xiàn)不規(guī)律波形則說明有問題。

3 列舉導致發(fā)動機無法啟動的故障

可能導致發(fā)動機無法啟動的原因有很多，但無外乎是由于油、電、氣、ECM等這幾個方面的原因引起無法著車的，所以本人列出以下可能導致發(fā)動機無法啟動的故障原因：（1）發(fā)動機防盜系統(tǒng)故障。（2）汽車蓄電池故障。（3）燃油泵故障。（4）氣缸壓縮壓力故障。（5）點火系統(tǒng)故障。（6）曲軸位置傳感器故障。（7） ECM故障。（8）噴油器電路故障。

4 故障診斷與排除

本人分析了發(fā)動機不能啟動可能存在原因后，按照列出故障序列來查找故障點，由表及里的思路進行故障診斷與排除。

4.1 排除發(fā)動機防盜系統(tǒng)

打開點火開關“ON”檔著車，發(fā)動機無法啟動，起動機運轉正常且無著車癥兆。因為使用鑰匙是原配以及結合使用KT600解碼儀檢查防盜系統(tǒng)顯示正常，所以首先排除發(fā)動機防盜系統(tǒng)。按下喇叭，喇叭有尖脆聲音，初步判斷蓄電池電壓應該有充足的電壓，儀表指示燈上發(fā)動機故障燈點亮。這時準備使用KT600解碼儀對發(fā)動機系統(tǒng)檢查，看看有沒有故障碼。

4.2 使用KT600解碼儀讀取發(fā)動機故障碼

先將點火電源關閉，使用金德KT600解碼儀診斷接頭插入汽車OBD接口后打開“ON”檔，然后開機，選擇“中國車系一汽豐田”進入汽車診斷“發(fā)動機和變速箱系統(tǒng)”，先清除故障碼，再讀取“當前故障碼”，解碼儀顯示“系統(tǒng)正?！薄＜热粵]有故障碼，是不是供油出了問題，于是準備查看油泵的工作情況。

4.3 檢查燃油泵

首先將后座椅拆開，然后將燃油泵蓋取出，使用萬用表將表筆接燃油泵電源和搭鐵線針腳。請一個人啟動發(fā)動機，觀察油泵電壓顯示12V，供電電壓沒有問題，檢查油泵本身也沒有問題。是不是“氣”出了問題，帶著疑問準備對氣缸壓力進行檢查。

4.4 檢查氣缸壓力

拆除全部火花塞，拔掉點火控制模塊和噴油控制器插頭。把氣缸壓力表的錐形橡膠接頭壓緊在被測的火花塞孔內(nèi)，完全踩下油門，啟動發(fā)動機，檢查氣缸壓力表為11公斤，經(jīng)查維修手冊卡羅拉1ZR型發(fā)動機氣缸正常壓力值為11-14公斤，所以此發(fā)動機壓力值正常。通過以上對“油”“氣”等檢查都沒有問題時，接下來該考慮對點火控制電路檢查了，先進行火花塞跳火試驗，判斷火花塞是否點火。

4.5 進行火花塞跳火試驗

將一個備用的火花塞插進點火線圈火花塞帽內(nèi)，再插好點火模塊，將火花塞旁電極搭在發(fā)動機殼體上，起動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)火花塞沒有跳火，則表示點火無高壓電。此時有點頭緒了，有可能點火模塊出了問題，準備對點火模塊4個針腳電壓進行檢查。

4.6 檢查點火模塊

拆下一缸點火模塊插頭，使用萬用表調(diào)至電壓檔0-20V，打開點火開關“ON”檔，檢查4個針腳電壓，檢查點火模塊4個針腳電壓所示。黑筆搭鐵，紅筆測1號針腳為12V（電源電壓）、2號針腳為5V（點火確認信號IGF）、3號針腳為0V（IGT是點火信號）、4號針腳為0V（搭鐵）。關閉電源，再將萬用表調(diào)至“蜂鳴”檔位，4號針腳線路搭鐵導通情況。萬用表顯示“1”，搭鐵線路導通良好，這表明點火模塊線路正常。接著使用二極管試燈，將負極可靠搭鐵，試針插入3號針腳，啟動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)試燈不閃爍，說明ECM無點火信號輸出，然后插回點火模塊插頭。同樣的方法檢測其余3個氣缸的點火模塊，均沒有點火信號，結合以上排查內(nèi)容來看，推斷應該是曲軸位置傳感器方面出了問題。就立刻對曲軸位置傳感器進行檢測。

4.7 找到故障點與排除

卡羅拉采用磁感應式曲軸位置傳感器電路如圖2所示，曲軸位置傳感器1號針腳輸出信號接ECM B31的122針腳;曲軸位置傳感器2號為接地針腳，接ECM B31的121針腳。為了判斷曲軸位置傳感器的性能好壞，采用電阻檢測。將車輛安全升車，拔開曲軸位置傳感器插頭，利用萬用表選好合適量程，檢測1號、2號針腳之間的電阻值為2260歐姆，通過查詢維修手冊，電阻值正常。

接著檢查曲軸位置傳感器線束1號和2號針腳至ECM信號線路導通情況。使用萬用表經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)線束2號針腳至ECM的B121針腳信號線路正常導通，但線束1號針腳至ECM的B122針腳信號線路不導通，發(fā)現(xiàn)此故障后就順藤摸瓜，檢查曲軸位置傳感器1號針腳外接線處有斷裂的痕跡，經(jīng)過仔細修復連接好線路后，插回接頭，再進行啟動發(fā)動機，此時發(fā)動機終于正常著車，再次使用KT600解碼儀檢查發(fā)動機系統(tǒng)，系統(tǒng)無故障碼，則故障排除。最后確認是由于曲軸位置傳感器信號線路斷路，無法向EUM提供曲軸位置信號，致使發(fā)動機不能著車。本人推測出現(xiàn)此故障原因是有可能車主在之前發(fā)生撞車事故，使曲軸位置傳感器接頭信號線的包裹絕緣體處發(fā)生裂縫，但還沒有完全斷開，但車主之后在復雜路況開車，信號線裂縫處又經(jīng)過顛簸、震動或碰到異物后發(fā)生斷開，無法向ECM輸入信號導致發(fā)動機無法啟動。

通過以上的故障診斷分析，從中得出結論，造成這一故障的主要原因是由于曲軸位置傳感器1號針腳至ECM的B31的122針腳信號線路斷路，無法向EUM提高曲軸位置信號，致使發(fā)動機不能著車。此例故障提醒我們，為了確定發(fā)動機的故障范圍，在工作原理的基礎上，分析列舉一些發(fā)動機不能啟動故障原因，然后通過使用萬用表、解碼儀等工具進行相關基本檢查和診斷，最終將故障排除。維修人員要秉承維修工匠精神嚴格、仔細檢查發(fā)動機維修項目，不能漏檢故障點。駕駛員開車一定要遵守交通規(guī)則，安全駕駛。希望此論文能為以后維修人員提供幫助，提高維修綜合素養(yǎng)。

參考文獻

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