一辆装备1ZR-FE发动机的一汽丰田新威驰1.6L轿车。该车发生事故修复后启动发动机,启动机带动发动机曲轴转动有力,但发动机无法启动。
故障诊断:
发动机无法启动有多种原因,笔者把常见原因总结如下:
1.发动机机械故障,如配气正时不正确等。
2点火系统故障:①点火线圈损坏或火花塞工作不良,造成没有高压火花或高压火花弱;②点火控制器故障;③点火时间不正确。
3.燃油喷射系统故障:①油箱内没有燃油或燃油不足;②燃油泵不工作或泵油压力过低;③燃油管路泄漏或变形;④燃油泵继电器故障;⑤燃油压力调节器工作不良;⑥燃油滤清器过脏。
4.进气系统故障:①怠速控制执行器及其控制线路故障;②进气管路破裂或接头漏气;③空气流量计或进气歧管压力传感器故障。
5.曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器及其电路损坏。
6.发动机电脑故障。
由于该车是事故车,且在维修过程中没有拆卸过发动机,因此笔者认为发动机机械故障、点火正时故障与漏气故障的可能性都不大。将油压表接入油路,启动发动机,油压显示在304~343kPa之间,且在5min后油压还能保持在147kPa之上,因此该发动机的油路状态正常。接着检查高压火花,发现4个缸均无高压火,同时发现转速表没有任何摆动,一直保持在“0”位置。连接IT2解码器,读取故障码,发现无有关曲轴位置传感器的故障码;接着进入数据流选项,启动发动机,发现发动机转速(EngineSpeed)选项中的数值为0,至此可以确定是曲轴位置传感器或相关电路存在故障。
查阅发动机控制电路图(图1),找到曲轴位置传感器电路的端子号,使用万用表欧姆档(200Ω档)检测线束通断情况,发现导线既不断路,也不短路。由于该款发动机采用的是磁感应式曲轴位置传感器,故使用万用表欧姆档(20kΩ)档检查曲轴位置传感器本体的阻值,测得结果为1.9kΩ左右,阻值正常。同时目视检查曲轴位置传感器的安装状况及检查信号盘有无裂纹或变形,检查结果一切正常。最后启动发动机,通过启动机的带动,在正常情况下曲轴位置传感器应该有信号输出,使用示波器测量该信号,发现B13-1~B13-2之间有信号波形输出,如图2所示。至此整个曲轴位置传感器、相关导线、安装位置及其机械部分检查完毕,检修结果一切正常,并且曲轴位置传感器有信号输出,此时只剩下发动机电脑没有检查,且发动机电脑存在故障的可能性极大。
根据发动机电脑获取曲轴转速信号的工作原理,可以使用替代信号来模拟曲轴位置传感器的信号,观察数据流中发动机转速选项的数值是否变化,以此确认发动机电脑NE+端是否损坏,NE一端则通过发动机电脑内部的信号接地,可以使用万用表直接测量。掌握检测方法后,将电脑侧线束接头B31连接至发动机电脑,使用万用表欧姆档(200Ω档)测量B13-1与车身搭铁之间的阻值,测量结果为∞,说明电脑内部B31-122(NE+)至少没有出现短路故障,但还不能排除断路情况。接着继续测量B13-2与车身搭铁之间的阻值,测量结果同样为∞。根据工作原理得知,B31-121(NE-)作为曲轴位置传感器电路的信号地线肯定是与搭铁相通,而实测结果则显示不通。为了进一步确认,找到另一辆型号完全相同且完好无故障的丰田新威驰轿车进行比较,比较结果如表1所示。通过比较之后,确定故障点就是发动机电脑B31-121(NE-)端子内部断路。
为了不对发动机电脑进行盲目的维修,因此有必要使用替代法进一步确认故障点,故从曲轴位置传感器电路中的B13-2-B31~121(NE-)这根线上引出一根导线直接搭铁,确认发动机是否可以启动。将导线连接完毕后,启动发动机,发动机可以正常启动,同时发动机故障指示灯正常熄灭,使用IT2解码器读取发动机转速(Engine Speed)数据流选项,结果一切正常。到此,故障点确定。
虽然可以采用引线直接搭铁的方法解决该故障,但是这个维修方案的可靠性较差。因此必须要找到发动机电脑B31-121 (NE-)与电脑内部搭铁之间的关系。通过查阅相关维修手册和电路图发现,该款电脑共有7处搭铁端子,分别为E1、E01、E02、E03、E04、ME01和EC。通过与正常车的比对,发现故障车B31-121(NE-)与B31-104(E1)之间阻值无穷大,表明线路断路,而正常情况两者之间是导通的,对比情况如图3所示。