卡羅拉發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，使發動機不能正常啟動著車。為了確定發動機的故障范圍，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 故障現象

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

2 工作原理分析

2.1 發動機正常啟動的條件

發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發動機而言，發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 點火系統工作原理

發動機要正常啟動，前提是點火系統必須正常。點火系統經常出現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動機無法啟動。而出現全部缸不點火的原因對于點火系統來說，主要存在于其控制電路部分。點火系統電路工作原理如圖1所示。

該車的點火系統是采用單缸獨立點火系統。各缸點火線圈電源是1號線+B由蓄電池經過保險絲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，次級繞組中產生的高壓電直接作用在各個火花塞上，ECM根據曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等傳感器的信號，確定最佳點火提前角，并向各個氣缸發送點火觸發信號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，次級線圈中產生高壓，此時在火花之間的隙縫產生電火花，按照發動機氣缸的工作順序將各缸的可燃混合氣點燃，發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利用這些數據，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，出現不規律波形則說明有問題。

3 列舉導致發動機無法啟動的故障

可能導致發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動機無法啟動的故障原因：（1）發動機防盜系統故障。（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 排除發動機防盜系統

打開點火開關“ON”檔著車，發動機無法啟動，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顯示正常，所以首先排除發動機防盜系統。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，儀表指示燈上發動機故障燈點亮。這時準備使用KT600解碼儀對發動機系統檢查，看看有沒有故障碼。

4.2 使用KT600解碼儀讀取發動機故障碼

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“發動機和變速箱系統”，先清除故障碼，再讀取“當前故障碼”，解碼儀顯示“系統正常”。既然沒有故障碼，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，完全踩下油門，啟動發動機，檢查氣缸壓力表為11公斤，經查維修手冊卡羅拉1ZR型發動機氣缸正常壓力值為11-14公斤，所以此發動機壓力值正常。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，再插好點火模塊，將火花塞旁電極搭在發動機殼體上，起動發動機，發現火花塞沒有跳火，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，啟動發動機，發現試燈不閃爍，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。使用萬用表經檢查發現線束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，發現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，經過仔細修復連接好線路后，插回接頭，再進行啟動發動機，此時發動機終于正常著車，再次使用KT600解碼儀檢查發動機系統，系統無故障碼，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，致使發動機不能著車。本人推測出現此故障原因是有可能車主在之前發生撞車事故，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，信號線裂縫處又經過顛簸、震動或碰到異物后發生斷開，無法向ECM輸入信號導致發動機無法啟動。

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，致使發動機不能著車。此例故障提醒我們，為了確定發動機的故障范圍，在工作原理的基礎上，分析列舉一些發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。

參考文獻

[1] 賀建波，賀展開.汽車傳感器的檢測[M].北京：機械工業出版社，2005.

[2] 豐田汽車公司.豐田汽車維修手冊[K].2007.

[3] 朱軍.汽車故障診斷方法[M].北京：人民交通出版社，2008.