一、故障現(xiàn)象

2011年10月，在中山市舉行的汽車維修工技能大賽采用了豐田2007年款的卡羅拉（1.6L）轎車，該車裝備1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火著車后馬上熄火，再次著車也不能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。儀表板的MIL故障燈和機(jī)油壓力故障燈都亮。

二、故障分析

為了快速地排除發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的這類故障，首先要分析導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)的原因。因?yàn)楦鞣N車型的控制原理和控制系統(tǒng)有所不同，所以在分析問(wèn)題原因時(shí)，應(yīng)該始終圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)應(yīng)具備的條件來(lái)分析。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)正常、迅速啟動(dòng)的條件

（1）“電”：足夠的、連續(xù)的點(diǎn)火能量，即要有足夠高的連續(xù)的點(diǎn)火高壓，這主要受發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制；

（2）“油”：要可以連續(xù)提供合適可以燃燒的汽油，這一部分是由燃油供給系統(tǒng)來(lái)保證；

（3）“氣”：合適的混合氣體，性能好壞，主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)，即傳統(tǒng)的兩大機(jī)構(gòu)。

2.豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的原因

豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的原因可分為兩大類：一是沒(méi)有初始燃燒，即沒(méi)有任何的著火征兆；二是發(fā)生間隙性不完全燃燒，即有一定的著火征兆，但始終不能維持在正常的工作范圍之內(nèi)。這兩者情況基本相同，只是沒(méi)有初始燃燒時(shí)，前者情況顯現(xiàn)更突出，故障范圍更為廣泛；而后者說(shuō)明啟動(dòng)電路是沒(méi)有問(wèn)題的，可能是一些間隙性故障所致。筆者以發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生間隙性不完全燃燒為例，根據(jù)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的特征，分析該款發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的具體原因。

（1）ECM電源電路故障。ECM電源是指為了保證ECM的正常工作，而對(duì)其提供的電源電壓。ECM是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火及噴油都受其控制，若ECM不能正常工作將導(dǎo)致車輛無(wú)點(diǎn)火、無(wú)噴油，而不能啟動(dòng)。ECM正常工作的條件除本身無(wú)故障以外，還要能保證其本身工作所必需的電源電壓。根據(jù)卡羅拉轎車ECM控制電路，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON位置時(shí)，蓄電池電壓被施加到ECM的端子IGSW上。ECM的MREL端子的輸出信號(hào)使電流流向EFI MAIN繼電器線圈，閉合EFI MAIN繼電器觸點(diǎn)并向ECM的端子+B或+B2供電。

這一系統(tǒng)的故障中，ECM本身出現(xiàn)故障的概率較低（尤其是比賽時(shí)專家是不會(huì)設(shè)ECM的故障的），主要是其控制線路出現(xiàn)故障，而在排除故障的過(guò)程中要本著先簡(jiǎn)后繁的原則。所以首先是檢查相關(guān)熔斷器及繼電器，再查相關(guān)線路及元件。

（2）VC輸出電路故障。ECM持續(xù)將端子+B(BATT)上的12V電壓轉(zhuǎn)換為5V的VC電壓，同時(shí)通過(guò)VC輸出電路將該電壓提供至各傳感器。VC電路短路時(shí)，ECM中的微處理器和通過(guò)VC電路獲得電源的傳感器由于沒(méi)有從VC電路獲得電源而不能運(yùn)行。

VC輸出電路牽涉的傳感器主要包括“進(jìn)氣側(cè)凸輪軸位置傳感器、排氣側(cè)凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、油門(mén)踏板位置傳感器”等帶有IC的傳感器。這些傳感器本身或其線路中如果存在短路故障時(shí)，系統(tǒng)不能啟動(dòng)，且即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障指示燈(MlL)也不點(diǎn)亮。正常狀態(tài)下，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)首次置于ON位置時(shí)，MIL亮起達(dá)幾秒鐘，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)MlL熄滅。

（3）曲軸位置傳感器故障。曲軸位置傳感器提供的信號(hào)，是發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的一個(gè)主控信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號(hào)，來(lái)控制點(diǎn)火和噴油。若缺少該信號(hào)將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行，在啟動(dòng)過(guò)程中缺少該信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)將無(wú)法啟動(dòng)

（4）燃油泵控制電路故障。燃油泵為發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作提供必需的一定壓力、一定流量的燃油。通常發(fā)動(dòng)機(jī)ECM通過(guò)控制油泵繼電器的線圈搭鐵端來(lái)控制油泵的工作，該系統(tǒng)電路中經(jīng)常出現(xiàn)故障的一般為油泵熔斷器、油泵繼電器及油泵本身。

（5）點(diǎn)火系統(tǒng)故障。點(diǎn)火系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障為單缸斷火或多缸不點(diǎn)火。對(duì)于單缸斷火，通常不會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。多缸或全部缸不點(diǎn)火會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。而出現(xiàn)多缸或全部缸不點(diǎn)火的原因主要是由于其控制電路部分。豐田卡羅拉的點(diǎn)火系統(tǒng)控制中，各缸點(diǎn)火線圈的電源都由蓄電池經(jīng)過(guò)熔斷器IG2及繼電器IG2提供，搭鐵為4號(hào)端子(GND端)各缸共用搭鐵線，IGT為點(diǎn)火信號(hào)線，由發(fā)動(dòng)機(jī)ECM控制。值得注意的是IGF線，該線在很多車型的點(diǎn)火系統(tǒng)中是沒(méi)有的，為點(diǎn)火信號(hào)反饋線，也從點(diǎn)火線圈連接到ECM，且各缸點(diǎn)火信號(hào)反饋線是連接在一起的。該信號(hào)反饋線如果存在短路、斷路故障，ECM將不會(huì)向點(diǎn)火線圈提供點(diǎn)火信號(hào)電壓，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。

（6）氣門(mén)控制故障。該部分主要作用是為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的汽缸壓力來(lái)完成燃燒過(guò)程，牽涉的故障原因多為機(jī)械部分，筆者不做闡述。

三、故障的診斷和排除

在分析了發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的具體原因后，應(yīng)按照一定的思路和流程來(lái)快速、準(zhǔn)確地查找故障，從而排除。筆者認(rèn)為一般大賽的故障都設(shè)置在“電”和“油”的控制電路，而“電”即點(diǎn)火系統(tǒng)的設(shè)置尤為最多。所以，遇到此類故障應(yīng)該先從電開(kāi)始入手，即先檢查有無(wú)高壓。

1.維修前

先做好車輛安全防護(hù)措施。該過(guò)程包括安裝車輛翼子板護(hù)墊、駕駛室三件套、車輪擋塊，啟動(dòng)前油、水、電、液的檢查，擋位、手制動(dòng)的檢查等項(xiàng)目。這也是維修競(jìng)賽的主要得分點(diǎn)。

2.初步檢測(cè)與判斷

（1）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，到儀表指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)不要急于啟動(dòng)，應(yīng)仔細(xì)觀察儀表的顯示情況，同時(shí)注意傾聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)有無(wú)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音。用萬(wàn)用表測(cè)量A50-1（+B）、2（+B2）、20（BATT）、28（IGSW）腳電壓為12.2V，均正常，說(shuō)明ECM電源電路正常。

（2）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在1～5s之間，同時(shí)注意觀察故障指示燈及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的工作情況的顯示。MIL故障燈亮，說(shuō)明各傳感器不存在短路現(xiàn)象。進(jìn)一步測(cè)量B31-67、70等腳電壓為5V，說(shuō)明VC電路正常。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)有一定幅度的輕微擺動(dòng)，初步判斷曲軸位置傳感器部分沒(méi)有故障。

（3）測(cè)量A50-7腳（FC）的電壓為4.1V，說(shuō)明C/OPN繼電器正常工作，燃油泵電路基本正常。

經(jīng)過(guò)以上的初步檢測(cè)，可以確定故障范圍應(yīng)該在點(diǎn)火系統(tǒng)電路。

3.進(jìn)一步用解碼器測(cè)量判斷

用解碼器進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)讀取故障碼，故障代碼有5個(gè)，分別為：P0351—點(diǎn)火線圈“A”初級(jí)/次級(jí)電路開(kāi)、短路；P0352—點(diǎn)火線圈“B”初級(jí)/次級(jí)電路開(kāi)、短路；P0353 —點(diǎn)火線圈“C”初級(jí)/次級(jí)電路開(kāi)、短路；P0354點(diǎn)火線圈“D”初級(jí)/次級(jí)電路開(kāi)、短路；P1604 —啟動(dòng)性能故障；很明顯P1604說(shuō)的啟動(dòng)電路應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。故障現(xiàn)象告訴我們，此故障應(yīng)該為4個(gè)缸均不能維持的點(diǎn)火，說(shuō)明故障點(diǎn)應(yīng)該在4個(gè)缸點(diǎn)火電路的公共部位；根據(jù)電路圖，很明顯發(fā)現(xiàn)只有電源供電和IGF點(diǎn)火反饋信號(hào)線是共有的。

用萬(wàn)用表測(cè)量B26、B27、B28、B29的第一腳均為12V，說(shuō)明點(diǎn)火線圈供電正常；再測(cè)量6、B27、B28、B29的第二腳（IGF）與B31-81腳之間的標(biāo)準(zhǔn)電阻，發(fā)現(xiàn)電阻都為∞（標(biāo)準(zhǔn)的阻值應(yīng)該小于1歐姆）。經(jīng)過(guò)以上的檢查步驟后，確定故障點(diǎn)為IGF點(diǎn)火信號(hào)線開(kāi)路，拆開(kāi)B31接線盒接好IGF信號(hào)線，故障排除。

根據(jù)維修比賽求，修復(fù)故障，恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效能，還需運(yùn)用解碼器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，清除故障代碼，讀取數(shù)據(jù)流，看發(fā)動(dòng)機(jī)在各工況下是否工作正常，確定故障徹底排除。最后做好6S工作，即將工具、設(shè)備歸位，撤除車輛防護(hù)用品，清潔車身及場(chǎng)地。

（作者單位：中山市技師學(xué)院）