【丰田卡罗拉发动机启动机不转的故障诊断与排除探究5100字（论文）】

丰田卡罗拉发动机启动机不转的故障诊断与排除研究目录TOC\o"1-2"\h\u3869丰田卡罗拉发动机启动机不转的故障诊断与排除 021175关键词：卡罗拉；启动机不转；故障诊断；排除 014134一、故障现象 092211ZR-FE型发动机，配备自动变速 022053二、故障原因分析 116330三、故障检测 11472（一）万用表测量该车的蓄电池电压 125184（二）检查启动系相关线路 223397（三）启动机解体 313400（四）启动机各构件进行检测 319303（五）故障后续 45810四、故障排除 624791五、结语 79734参考文献： 7摘要：汽车启动困难在维修中属于常见故障，虽然引起的原因较多，但通过常规诊断基本可以找出故障原因，不过该车故障通过合理诊断分析，这就降低了故障维修的难度，本文通过这次丰田卡罗拉发动机启动机不转的故障案例得出相关的故障诊断思路。关键词：卡罗拉；启动机不转；故障诊断；排除汽车启动系统常见故障有以下几种:启动机不转动、启动机启动但转动乏力、启动机空转、启动机启动后不停、启动机转动时有碰撞或异响，这些故障主要是其组成系统中电气元件、零部件损坏或故障造成的，维修时只要将启动系统原理分析清楚，参照故障现象就可找到其故障原因。汽车启动系统原理大同小异，都由三部分组成，但本案例中的启动系故障并不是由这三大部分引起的，而是另有原因。一、故障现象有1辆2010年款卡罗拉轿车，行驶里程为8.9万km，该车采用1ZR-FE型发动机，配备自动变速器，车主反映该车不能着车，启动机不能转动。同时反映经常烧坏启动机，已更换了多个启动机，故障一直未得到彻底排除。二、故障原因分析汽车启动系统的功用是在控制装置的控制下，以蓄电池为动力源，通过单向离合器将电动机电磁转矩传递给飞轮，使发动机启动。启动系统的工作原理是启动开关接通启动机电磁开关电路，使电磁开关通电工作，汽油发动机的启动开关与点火开关组合在一起。启动机是用来启动发动机的，它主要由电机部分、传动机构（或称啮合机构）和启动开关三部分组成。造成启动机不转的原因有很多种，查阅卡罗拉电气维修资料和维修手册，可以看出本案例中的卡罗拉轿车启动机不转大致可分为以下六大原因：原因一：蓄电池线脱落折断，搭铁线松脱；原因二：启动开关接触盘烧蚀，回位弹簧折断；原因三：2只电刷同时卡住或电机内部断线；原因四：励磁线圈（定子）或电枢线圈（转子）有搭铁故障；原因五：发动机阻力过大或异物卡住启动机；原因六：电磁开关的吸拉线圈断路。三、故障检测（一）万用表测量该车的蓄电池电压用万用表测量该车的蓄电池电压是否正常，怀疑是该车电池电压过高造成启动机工作电流过大损坏启动机。如图1所示，经测量该车蓄电池电压为12.3V，在正常范围内。于是再检查蓄电池的正极线和负极搭铁线的连接情况，经检查蓄电池的极柱固定牢固，搭铁线连接良好，各部件的连接牢固可靠。图1检查蓄电池电压（二）检查启动系相关线路再检查启动系相关线路，通过分析该车的启动电路如图2所示，点火开关至ST挡时有2条线，ST1和ST2，当点火开关转至ST挡时，电流走向如下：（1）电池正极———AM1保险丝（20A）———点火开关ST1———P/N挡开关———启动继电器线圈———接地，此时启动继电器触点闭合。（2）电池正极———AM2保险丝25A———点火开关ST2———启动继电器触点———启动机磁吸———接地，此时启动机运转工作。同时提供2个启动信号给发动机ECU。图2卡罗拉轿车的启动电路（三）启动机解体通过对该车的启动电路分析后，拆下启动机的磁吸线，让同事在车上转动点火开关至ST挡，测量磁吸线的对地电压为12.3V，在正常范围。确定为启动机故障，从车上拆下启动机进行分解。按丰田卡罗拉车维修手册要求和解体步骤对启动机进行解体：1）清除启动机外部尘污和油垢；2）拆下防尘箍，用铁丝钩提起电刷弹簧，将电刷取出；3）取下穿心螺栓，分离前端盖、外壳和电枢；4）拆下中间轴承板、拨叉和啮合器；5）解体后，清洗擦拭各零件。金属零件用煤油或汽油，绝缘零件用布或浸汽油的布擦拭。（四）启动机各构件进行检测1.首先对单向离合器进行检测：通过目测离合器齿轮及离合器内花键槽无严重磨损；再将单向离合器齿轮用布包好夹在台钳上，将扭力扳手的头插入啮合器的花键内，按其工作的方向扳转扭力扳手，检查时发现能承受制动试验时的最大扭矩且不打滑，也是正常的。2.通过上述检查，单向离合器正常后再对电磁开关进行检测：拆下启动机开关接柱的磁场引线头，将蓄电池负极接启动机壳及开关接柱，正极接吸拉线圈和保持线圈的中性接头，接通电源后，观察吸拉线圈能迅速启动齿轮推至工作位置，再断开启动机开关接柱的导线，启动齿轮能保持在此位置而不缩回，通过检测说明保持线圈良好。3.转子总成的检修：①用游标卡尺检测电枢轴轴颈外径与衬套内径的配合间隙，经检测与标准相符。②再用百分表检测电枢轴径向圆跳动，也与标准相符，用万用表测量换向器和铁芯（或电枢轴）之间的电阻，为∞，说明转子正常。4.定子绕组的检修：用万用表测量启动机接柱和外壳间的电阻，阻值为0Ω，说明有搭铁故障。发现整个定子线圈都烧成黑色，说明烧坏了定子线圈。由于市场上难找到单独的定子线圈配件，只好更换整个启动机，更换后，可以顺利启动着车。再测得着车后的发电机工作电压为12.1V，在正常范围内。也确保了发动机的正常电路工作电压，于是交车了。（五）故障后续但交车后1个月左右，车主打电话反映启动着车时，启动机无任何反应，将车拖回修理厂后作进一步检查。再次用万用表测量蓄电池电压为12.4V，在正常值内，确定还是启动机存在故障。将启动机从车上拆下分解，故障还是启动机定子线圈烧坏。新换的启动机怎么还是容易损坏？此启动机是正厂件，质量应可靠有保证。于是拆下启动继电器检查，怀疑启动继电器触点烧坏，或断开反应慢，查，2个继电器均正常，然后根据电路图及维修资料对2个继先对启动继电器KR27的控制电路进行测试，测量熔断丝盒X50A上KR27的3端子和搭铁之间的电压为12.6V，说明蓄电池→X50A→F3UA→KR27的3端子线路正常。将点火开关置于ON挡，拉好驻车制动器，将变速器处于驻车挡位置，跨接继电器在接线盒上的座孔3端子和5端子，启动电机转动正常。将点火开关置于ON挡，测量KR27的2端子与搭铁之间的电压为12.6V，说明蓄电池→X50A→KR75继电器的触点→F13UA→KR27的2端子线路正常。在接线盒上对应继电器KR27的2端子与1端子之间接二极管测试灯，在点火开关打到启动挡时，测试灯不亮，这说明K20/X1的70端子与KR27的1端子之间线路或发动机控制单元有故障，测量K20/X1的70端子与KR27的1端子之间线路，测量电阻为0.4Ω，导线正常，说明故障在K20或启动条件不满足，导致KR27的1端子不能搭铁。再对启动机小齿轮继电器KR27C的控制电路进行测试，测量熔断丝盒X50A上KR27C的30端子与搭铁之间的电压为12.6V，说明蓄电池→X50A→F21UA→KR27C的30端子线路正常；将点火开关置于ON挡，拉紧驻车制动器，将变速器处于驻车挡位置，跨接KR27C在接线盒上的座孔30端子和87端子，能听到启动机小齿轮与飞轮齿圈啮合的咔嗒声，说明启动机传动部分工作正常；测试熔断丝盒X50A上KR27C的85端子和搭铁之间的电阻为0.4Ω，说明KR27C线圈搭铁线路正常。在接线盒上对应KR27C的85端子与86端子之间接二极管测试灯，在点火开关打到启动挡，测试灯不亮，测量K20/X1的44端子与KR27C的86端子之间线路，电阻为0.4Ω，测量该线路与搭铁之间的电阻为∞，导线正常，这说明K20有故障或启动条件不满足，导致KR27C的86端子不能在启动时获取12V的电压。通过上述检查可知，K20既不能对KR27的线圈搭铁进行控制，也不能为KR27C的线圈提供电压，K20同时损坏2个控制回路的可能性比较小，故怀疑发动机控制单元没有接到规定的启动信息，满足不了启动条件，使K20不能对2个继电器线圈进行控制。系统线圈通电，无线电频率收发器发射一个包含其特征值的信号给防盗器控制模块K89，K89再通过LIN线将该信号发送给车身控制模块K9，然后K9将该值与其存储器中存储的值进行比较，同时K9也监测其它各控制模块，以确定存储的环境识别符是否匹配。若匹配，则K9将通过高速网络系统发送预解除密码至K20，K20将校验该密码并将校验口令发送至K9，K20和K9同时对校验口令进行计算，如果计算的结果匹配，则防盗系统允许车辆启动。当点火开关置于“ST”位置时，启动信号发送至K9，再通过高速网络发送至K20，K20再根据变速器内部模式开关信号判断自动变速器是否处在P/N挡，若在P/N挡，则K20才能对启动继电器线圈的搭铁及启动机小齿轮继电器线圈的电源进行控制。于是对启动条件进行如下检查。1）高速数据通信总线检查：使用解码器能与K20进行通信，且测量故障诊断座X84的6与14端子之间的电阻为62Ω，这说明该高速数据通信总线系统是正常的。2）防盗系统的检查：把点火开关置于ON时，防盗指示灯先点亮，自检后熄灭，同时使用解码器进入防盗系统，读取“防盗器允许发动机启动”数据流，该数据流显示“钥匙有效”，这证明防盗系统工作正常。3）启动信号的检查：使用解码器进入K9模块的电源模式管理系统，读取“5V点火开关”数据流，在钥匙没有插入点火开关锁芯时，显示参数为0V；钥匙插入锁芯，且钥匙置于OFF挡时，参数为5V；钥匙置于ACC挡时，参数为0V；钥匙置于ON挡时，该参数为4V；钥匙置于ST挡时，参数为3V。这说明点火开关提供给K9的点火开关信号均正常。4）K20工作电源的检查：使用解码器进入发动机电控系统，读取“发动机模块电压”数据流，显示为“12.6V”，这说明发动机模块电源正常。5）自动变速器P/N挡信号的检查：使用解码器进入发动机系统，读取“驻车/空挡开关”数据流，发现自动变速器挡位在P、N挡时，数据流显示“不活动”，这一数据流显然不正常，则故障可能为发动机控制单元或变速器模块、发动机控制单元与变速器模块之间的线路及变速器内部模式开关，其电路连接如图3所示。图3变速器内部模式开关控制电路于是断开变速器模块T12的线束连接器，接通点火开关，测量变速器T12的X1的3端子与搭铁之间的电压为11.8V，说明K20与T12之间的线路正常；插上T12线束连接器，断开K20的X1线束连接器，当自动变速器置于P或N挡时，测量K20/X1的49端子与搭铁之间的电阻为∞，不正常，正常情况下应小于5Ω；使用解码器进入变速器模块，解码器能与变速器模块通信，读取变速器模块的故障码P182E，表示变速器内部模式开关范围无效。又读取变速器内部模式开关数据流，发现自动变速器挡位在P、N挡时的数据流为“高高高高”，不正常，正常情况下在P挡、N挡时的数据流分别为“低高高低”与“高低高低”。根据对从K20中读取的数据流与从变速器模块中读出的数据流进行分析，故障应在变速器内部模式开关或开关至变速器模块的搭铁线。四、故障排除将选挡杆拉线从选挡杆拉线操纵杆和选档杆拉线托架上拆下，举升并顶起车辆，拆下前舱空气导流器，清洁变速器放油螺塞的周围区域并拆下放油螺塞，将变速器油排入合适的容器中，排放干净后以规定的扭矩安装并紧固放油螺塞。拆下变速器油冷却器进、出口管，塞住各管口以防止污染。拆下蓄电池负极电缆套管螺栓、电缆扎带、蓄电池正极和负极电缆固定件，将蓄电池正极和负极电缆移至一旁，以便拆下变速器控制阀阀体盖。从变速器控制模块上断开线束连接器，将线束固定件从托架上分离，拆下线束托架螺栓、线束托架、13个控制阀阀体盖螺栓、控制阀阀体盖、控制阀体盖衬垫、控制阀体盖线束连接器孔密封件、控制电磁阀和变速器控制模块总成。使用撬杆和钳子，拆下手动换挡轴止动杆销、手动换挡轴销和手动换挡轴，将执行器杆从止动杆总成上断开，不要将执行器杆从变速器壳体上拆下，拆下手动换挡轴止动杆及换挡位置开关（即变速器内部模式开关），打开变速器内部模式开关，发现开关的搭铁线连接的触点已经烧坏。更换新的换挡位置开关，按与拆卸顺序相反的顺序安装拆下的每一个零件后，按规定要求添加自动变速器油，连接好冷却油管、线束、蓄电池正极和负极电缆等，启动发动机，发动机启动正常，故障排除。五、结语总而言之，汽车启动机故障的出现有时并不是一个简单故障，在修理过程中不能忽视任何环节，它涉及到的故障原因是很多的，我们应在修理过程中不断分析故障原因，从而找出故障点。同时由此案例可以看出汽车电气系统故障与很多因素有关，想要有效排除这些故障，就必须选择相应的故障诊断技术。参考文献：[1]彭明玉.波音737NG飞机发动机起动机故障诊断与分析[J].内燃机与配件,2020(1):2.[2]张志宇,栗健.起动机故障原因诊断分析[J].科学与财富,2020.[3]雷益阳.迈腾轿车起动机故障1例[J].汽车维修,2019(2):1.[4]胡春红.汽车起动机故障诊断与分析[J].中国设备工程,2017(16):2.[5]侯庆愉.商