卡罗拉发动机无法启动故障诊断与排除

李爱军

摘 要：本文主要介绍一辆2010生产的卡罗拉汽车，由于曲轴位置传感器线束1号针脚至ECM B31的122针脚信号线路断路，造成曲轴位置传感器无法向ECM提供曲轴位置信号，使发动机不能正常启动着车。为了确定发动机的故障范围，在工作原理分析基础上，通过使用万用表、解码仪等工具进行相关基本检查和诊断，最终将故障排除。

关键词：发动机;曲轴位置传感器;信号线路;ECM

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）02-0089-02

汽车发动机不能启动，会给人们带来交通麻烦，要做到快速准确的解决维修车辆，需要仔细研究汽车在出现故障的相关情况，这将有助于我们准确排除车辆故障。

1 故障现象

一辆2010年生产的卡罗拉1.6GL版三厢轿车，搭载1ZR型发动机，里程表显示已经行驶了七万公里。询问车主得知，该车就在2个月前发生撞车交通事故，发动机进行吊装维修和钣金维修。但是现在打不着车，起动机运转正常，且无着车症兆。

2 工作原理分析

2.1 发动机正常启动的条件

发动机正常启动应具备的条件是针对汽油电子控制燃油喷射系统发动机而言，发动机要想正常启动具备以下条件：（1）要有可燃的混合气。（2）要有足够的点火电压。（3）有足够高的压缩压力。

2.2 点火系统工作原理

发动机要正常启动，前提是点火系统必须正常。点火系统经常出现的故障为单缸断火或多缸不点火，对于单缸断火，通常不会导致发动机不能启动，就是抖动比较严重。如果全部缸不点火会使发动机无法启动。而出现全部缸不点火的原因对于点火系统来说，主要存在于其控制电路部分。点火系统电路工作原理如图1所示。

该车的点火系统是采用单缸独立点火系统。各缸点火线圈电源是1号线+B由蓄电池经过保险丝A提供，搭铁为4号端子，各缸共用搭铁线。2号线IGF信号为点火反馈信号，当点火成功后点火线圈会给一个信号给ECM，ECM接收信号后进行一下次点火。3号线IGT为点火信号，由发动机ECM控制火花塞连接在各个次级绕组的末端，次级绕组中产生的高压电直接作用在各个火花塞上，ECM根据曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器等传感器的信号，确定最佳点火提前角，并向各个气缸发送点火触发信号IGT，从而控制接通或断开流向初级线圈的电流，当初级线圈中的电流被切断时，次级线圈中产生高压，此时在火花之间的隙缝产生电火花，按照发动机气缸的工作顺序将各缸的可燃混合气点燃，发动机才正常启动工作。如果曲轴位置传感器元器件本身、信号线路断路等故障时，从而使发动机无法启动。

2.3 曲轴位置传感器工作原理和检测方法

卡罗拉采用磁感应式曲轴位置传感器。由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。永久磁铁上带有一个传感器磁头，传感器磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子，信号转子每转过一个凸齿，传感器中就会产生一个周期的交变电动势，传感线圈相应地輸出一个交变电压信号。传感器将电压信号输入ECM，ECM利用这些数据，来控制点火正时。如果曲轴位置传感器元器件本身、信号线路断路等故障时，均会导致曲轴位置传感器无信号或信号弱，造成ECM无法控制喷油和点火正时，从而使发动机无法启动。

检测曲轴位置传感器常用的方法：

（1）电阻检测：检测曲轴位置传感器l和2号脚两端的电阻，电阻值应该符合标准要求，否则损坏。（2）信号线路通断检测：主要是检测曲轴位置传感器至ECM信号线束的导通性，以确认线束通畅，无断路短路，各信号传递无干扰，插接器安装良好。（3）示波器检测：在发动机转动时，利用示波器测量电磁感应式曲轴位置传感器波形情况，良好的曲轴位置传感器波形应均匀，出现不规律波形则说明有问题。

3 列举导致发动机无法启动的故障

可能导致发动机无法启动的原因有很多，但无外乎是由于油、电、气、ECM等这几个方面的原因引起无法着车的，所以本人列出以下可能导致发动机无法启动的故障原因：（1）发动机防盗系统故障。（2）汽车蓄电池故障。（3）燃油泵故障。（4）气缸压缩压力故障。（5）点火系统故障。（6）曲轴位置传感器故障。（7） ECM故障。（8）喷油器电路故障。

4 故障诊断与排除

本人分析了发动机不能启动可能存在原因后，按照列出故障序列来查找故障点，由表及里的思路进行故障诊断与排除。

4.1 排除发动机防盗系统

打开点火开关“ON”档着车，发动机无法启动，起动机运转正常且无着车症兆。因为使用钥匙是原配以及结合使用KT600解码仪检查防盗系统显示正常，所以首先排除发动机防盗系统。按下喇叭，喇叭有尖脆声音，初步判断蓄电池电压应该有充足的电压，仪表指示灯上发动机故障灯点亮。这时准备使用KT600解码仪对发动机系统检查，看看有没有故障码。

4.2 使用KT600解码仪读取发动机故障码

先将点火电源关闭，使用金德KT600解码仪诊断接头插入汽车OBD接口后打开“ON”档，然后开机，选择“中国车系一汽丰田”进入汽车诊断“发动机和变速箱系统”，先清除故障码，再读取“当前故障码”，解码仪显示“系统正常”。既然没有故障码，是不是供油出了问题，于是准备查看油泵的工作情况。

4.3 检查燃油泵

首先将后座椅拆开，然后将燃油泵盖取出，使用万用表将表笔接燃油泵电源和搭铁线针脚。请一个人启动发动机，观察油泵电压显示12V，供电电压没有问题，检查油泵本身也没有问题。是不是“气”出了问题，带着疑问准备对气缸压力进行检查。

4.4 检查气缸压力

拆除全部火花塞，拔掉点火控制模块和喷油控制器插头。把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测的火花塞孔内，完全踩下油门，启动发动机，检查气缸压力表为11公斤，经查维修手册卡罗拉1ZR型发动机气缸正常压力值为11-14公斤，所以此发动机压力值正常。通过以上对“油”“气”等检查都没有问题时，接下来该考虑对点火控制电路检查了，先进行火花塞跳火试验，判断火花塞是否点火。

4.5 进行火花塞跳火试验

将一个备用的火花塞插进点火线圈火花塞帽内，再插好点火模块，将火花塞旁电极搭在发动机壳体上，起动发动机，发现火花塞没有跳火，则表示点火无高压电。此时有点头绪了，有可能点火模块出了问题，准备对点火模块4个针脚电压进行检查。

4.6 检查点火模块

拆下一缸点火模块插头，使用万用表调至电压档0-20V，打开点火开关“ON”档，检查4个针脚电压，检查点火模块4个针脚电压所示。黑笔搭铁，红笔测1号针脚为12V（电源电压）、2号针脚为5V（点火确认信号IGF）、3号针脚为0V（IGT是点火信号）、4号针脚为0V（搭铁）。关闭电源，再将万用表调至“蜂鸣”档位，4号针脚线路搭铁导通情况。万用表显示“1”，搭铁线路导通良好，这表明点火模块线路正常。接着使用二极管试灯，将负极可靠搭铁，试针插入3号针脚，启动发动机，发现试灯不闪烁，说明ECM无点火信号输出，然后插回点火模块插头。同样的方法检测其余3个气缸的点火模块，均没有点火信号，结合以上排查内容来看，推断应该是曲轴位置传感器方面出了问题。就立刻对曲轴位置传感器进行檢测。

4.7 找到故障点与排除

卡罗拉采用磁感应式曲轴位置传感器电路如图2所示，曲轴位置传感器1号针脚输出信号接ECM B31的122针脚;曲轴位置传感器2号为接地针脚，接ECM B31的121针脚。为了判断曲轴位置传感器的性能好坏，采用电阻检测。将车辆安全升车，拔开曲轴位置传感器插头，利用万用表选好合适量程，检测1号、2号针脚之间的电阻值为2260欧姆，通过查询维修手册，电阻值正常。

接着检查曲轴位置传感器线束1号和2号针脚至ECM信号线路导通情况。使用万用表经检查发现线束2号针脚至ECM的B121针脚信号线路正常导通，但线束1号针脚至ECM的B122针脚信号线路不导通，发现此故障后就顺藤摸瓜，检查曲轴位置传感器1号针脚外接线处有断裂的痕迹，经过仔细修复连接好线路后，插回接头，再进行启动发动机，此时发动机终于正常着车，再次使用KT600解码仪检查发动机系统，系统无故障码，则故障排除。最后确认是由于曲轴位置传感器信号线路断路，无法向EUM提供曲轴位置信号，致使发动机不能着车。本人推测出现此故障原因是有可能车主在之前发生撞车事故，使曲轴位置传感器接头信号线的包裹绝缘体处发生裂缝，但还没有完全断开，但车主之后在复杂路况开车，信号线裂缝处又经过颠簸、震动或碰到异物后发生断开，无法向ECM输入信号导致发动机无法启动。

通过以上的故障诊断分析，从中得出结论，造成这一故障的主要原因是由于曲轴位置传感器1号针脚至ECM的B31的122针脚信号线路断路，无法向EUM提高曲轴位置信号，致使发动机不能着车。此例故障提醒我们，为了确定发动机的故障范围，在工作原理的基础上，分析列举一些发动机不能启动故障原因，然后通过使用万用表、解码仪等工具进行相关基本检查和诊断，最终将故障排除。维修人员要秉承维修工匠精神严格、仔细检查发动机维修项目，不能漏检故障点。驾驶员开车一定要遵守交通规则，安全驾驶。希望此论文能为以后维修人员提供帮助，提高维修综合素养。

参考文献

[1] 贺建波，贺展开.汽车传感器的检测[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2] 丰田汽车公司.丰田汽车维修手册[K].2007.

[3] 朱军.汽车故障诊断方法[M].北京：人民交通出版社，2008.