2015届 汽车毕业设计 要求及格式解析

浙江工贸职业技术学院
毕业设计（论文）课题名称：
专业：汽车检测与维修
班级：汽修班
姓名：
学号：
指导教师：
完成时间年月 9 日
目录
1前言 (2)
2丰田卡罗拉启动系统构造分析 (2)
3卡罗拉发动机控制电路系统构造分析 (4)
4常见的无法启动故障 (5)
5发动机排故流程 (8)
6案例分析 (9)
7结论 (11)
8致谢 (11)
9参考文献 (11)
丰田卡罗拉发动机无法启动故障检修
窦夏风
浙江工贸职业技术学院汽机学院，汽修0902；指导教师：
摘要：发动机是汽车的心脏，是动力的来源。

汽油发动机的正常运行需要三个基本条件：正常的点火、合适的空燃比、正常的缸压。

本文结合丰田卡罗拉轿车的实际维修经验，从发动机启动电路和发动机控制电路方面来讨论丰田卡罗拉汽车发动机无法启动的故障，并利用自己的经验及科学合理的判断方法，减少在维修过程中的故障判断失误率，加快故障排除。

关键字：汽车故障，正常运行，发动机无法启动，故障排除。

本文对丰田卡罗拉发动机起动系统的结构特点和工作情况进行了阐述，浅谈卡罗拉发动机无法启动的原因，并提出检修方法，最后通过案例分析来总结检修经验。

1引言
丰田卡罗拉轿车的正常起动需要多个系统的配合，任何一个系统出现问题都会导致车辆不能起动。

丰田卡罗拉轿车的正常启动需要起动机工作正常；车身电脑ECM工作正常等。

通常引起丰田卡罗拉发动机不能起动的原因有起动继电器的损毁、蓄电池电压不足、AM2或AM1保险丝的烧毁、起动机接地不良、车身电脑ECM+B电源端的线路损坏、曲轴传感器NE±的掉落、车身电脑ECM接地不良等。

下面我就对其发动机启动电路系统和发动机动力控制系统故障引起的车辆不能起动，进行简单的分析。

2丰田卡罗拉启动系统构造分析
2.1控制电路
2.1.1第一级控制电路。

当点火开关置于START位置时，蓄电池正极→7.5A AM1熔丝→点火开关2#→驻车/空挡位置开关或离合器起动开关→起动继电器1#→起动继电器线圈→起动继电器2#→E1接地点接地。

此时，起动继电器线圈得电，触电闭合，1号继电盒中的起动继电器5#和3#接通（如图1所示）。

起动电路
2.1.2第二级控制电路。

蓄电池正极→30A AM2熔丝→点火开关7#→点火开关8#→起动继电器5#→起动继电器3#→起动机B1后分两路：一路经吸引线圈→接地；另一路经保持线圈→起动机→接地。

此时，线圈得电，电磁开关闭合。

2.2主电路。

蓄电池正极→起动机A1→电磁开关→起动机→起动机接地→蓄电池负极。

此时，发动机得电起动。

图1 起动电路（不带智能上车和起动系统）
2.3启动电路维修
当起动机启动时，由于大量电流流出，蓄电池端子电压下降。

尽管发动机启动前蓄电池电压正常，但是只有在起动时蓄电池有一定量的电压，起动机才能正常转动。

因此，在发动机起动时，必须检查下列端子电压。

检查蓄电池端子电压
将点火开关置于START位置，测量蓄电池的端子电压。

标准电压：12.5至12.9V或以上。

如果低于标准值，则需要对蓄电池充电。

注意：如果起动机不运行或者转动缓慢，首先要检查蓄电池是否正常。

即使测得的端子电压正常，有污物或锈蚀的端子也会由于电阻增加而启动不良，从而导致当点火开关旋到START 位置时，由蓄电池是嫁到起动机上的实际电压降低了。

检查起动机端子电压将点火开关旋到START位置，测量起动机端子B1与机体接地之间的电压。

标准电压：12.9至14.9V。

如果电压低于标准值，则需检查熔丝、点火开关、驻车/空挡起动开关、起动继电器，离合器开关等，一次查一项，参照电路图，更换或修理有故障的部件。

3卡罗拉发动机控制电路系统构造分析
发动机ECU接受和处理各传感器输入的发动机状态信号，并驱动各执行器工作，使发动机按照规定的程序工作，确保良好的动力性、燃油经济性和排放性。

3.1发动机ECU与电源的连接电路
3.1.1发动机ECU供电电路介绍
图2 发动机ECU供电电路
当点火开关置于ON（IG）时，蓄电池电压→FL主熔丝→AM2熔丝→点火开关→2号IG2点火熔丝→IG2继电器线圈→接地。

此时，IG2继电器线圈得电，其触电闭合。

（如图2所示）
蓄电池电压→FL主熔丝→P/I熔丝→IG2熔丝→IG2继电器线圈触点→IGN 熔丝→A50-28（IGSW）。

发动机控制模块的A44（MREL）端子输出高电平信号，使电流通向主电喷继电器线圈，主电喷继电器触点闭合。

蓄电池电压→FL主熔丝→P/I熔丝→主电喷熔丝→主电喷继电器触点→1号电喷熔丝→A50-2（+B）和A52-1（+B2）端子供电给发动机控制模块。

在装有自动变速器（A/T）的汽车中，ECU利用这个信号区别变速器是处于“P”或“N”（停车或空档），还是处于“L”、“2”、“D”或“R”状态（行驶状态）。

4常见的无法起动故障
4.1 ECM电源电路故障
ECM电源电路是指为了保证ECM的正常工作，而对其提供的电源电压。

对于现代轿车都采用电子控制燃油喷射系统。

ECM是整个控制系统的核心，发动机的点火及喷油都受其控制，ECM不能正常工作将导致车辆无点火、无喷油，从而不能启动。

ECM要正常工作的条件除本身无故障以外，很重要的一点是要能保证其工作所必需的电源电压。

如图1所示，为ECM电源电路。

当点火开关置于ON位置时，蓄电池电压被施加到ECM的端子IGSW上。

ECM的MREL端子的输出信号使电流流向线圈，闭合集成继电器(EFI MAIN继电器)触点并向ECM的端子+B或+B2供电。

这一系统出现故障后将导致整个电控单元(ECM)不工作，维修检测人员无法通过智能诊断仪(解码器)和其通讯，同时由于缺少向电子风扇控制单元的输出信号，在水温条件不满足的情况下，出现风扇常转的现象。

该现象可简单概括为在冷机状态下，打开点火开关，发动机故障指示灯不亮(注：在发动机故障指示灯系统无故障的情况下，下同)，风扇常转。

这一系统的故障中，ECM本身出现故障的概率较低，主要是其控制线路出现故障，而我们在排除故障的过程中总是本着先简后繁的原则。

所以这一块故障的检查首先是检查相关保险丝及继电器，再查相关线路及元件。

4.2 VC输出电路故障
丰田车在不能启动的故障原因中，有一点值得大家注意的是“VC输出电路的故障”。

所为VC输出电路(ECM 5V输出)，如图3所示。

ECM持续将端子+B(BATT)上的蓄电池电压转换为5V电源。

ECM同时通过VC输出电路将该电源提供至传感器。

VC电路短路时，ECM中的微处理器和通过VC电路获得电源的传感器由于没有从VC电路获得电源而不能运行。

VC输出电路牵涉的传感器主要包括“进气侧凸轮轴位置传感器、排气侧凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、油门踏板位置传感器”等。

这些传感器本身或其线路中如果存在短路故障时。

系统不能启动，且即使系统出现故障时，故障指示灯(MlL)也不点亮。

正常状态下，点火开关首次置于ON位置时，MIL亮起达几秒钟。

当发动机启动时MlL熄灭。

这一部分的故障检查方法为断开相关传感器的插头，当拔下某一传感器插头后，出现MlL 点亮、风扇停转时，故障的部位即在该传感器部分。

这时可参照维修手册对相关传感器及其线路进行检测。

（如图3所示）
图3 VC输出电路
4.3曲轴位置传感器故障
对于现代轿车，曲轴位置传感器提供的信号，是发动机正常运行的一个主控信号，发动机ECM根据曲轴位置传感器提供的信号，来控制点火和喷油。

若缺少该信号将导致发动机无法运行，在启动过程中缺少该信号，发动机将无法启动(有些车型在缺少曲轴位置传感器信号时，会以凸轮轴位置传感器的信号来代替，这时发动机可能会启动，但启动的时间较正常时间长，FCM会有一检测、换算的过程)。

4.4燃油泵控制电路故障
燃油泵为发动机正常工作提供必需的一定压力、一定流量的燃油，通常发动机ECM通过控制油泵继电器的线圈搭铁端来控制油泵的工作，该系统电路中经常出现故障的一般为油泵保险丝、油泵继电器及油泵本身。

4.5点火系统故障
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。

多缸或全部缸不点火会使发动机无法启动。

而出现多缸或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。

在该系统电路中，各缸点火线圈的电源都由蓄电池经过保险丝IG2及继电器IG2提供，搭铁为4号端子(GND端)各缸共用搭铁线，IGT为点火信号线，由发动机ECM控制，值得注意的是IGF线，该线很多车型的点火系统中是没有的，为点火信号反馈线，也从点火线圈连接到ECM，且各缸点火信号反馈线是连接在一起的，该信号反馈线如果存在短路、断路故障时，ECM将不会向点火线圈提供点火信号电压，导致发动机不能启动。

4.6喷油器电路故障
喷油器的控制电路和点火系统相似，同样对于不能启动故障来说，原因多为多缸或全部缸不工作引起。

重点检查喷油器的控制电路，在该控制电路中喷油器的电源同样由蓄电池经过保险丝1G2及继电器IG2控制。

信号线受ECM控制。

ECM 在接受不到点火反馈信号时，也将停止喷油。

4.7自动变速器起动开关故障
在装有自动变速器（A/T）的汽车中，ECU利用这个信号区别变速器是处于“P”或“N”（停车或空档），还是处于“L”、“2”、“D”或“R”状态（行驶状态）。

当点火开关在ST位置时，空档起动开关NSW端与蓄电池正极相连。

若自动变速器处于“L”、“2”、“D”或“R”等档位行驶档时，空档起动开关断开，NSW端是高电位;若自动变速器处于“P”或“N”档位时，空档起动开关闭合，由于起动机的阻抗很小，NSW端是低电位。

在检测空档起动开关信号时，可用万用表电压档测量NSW与E
端的电压。

当点火开关位于“ST”位置，变速器操纵
1
端子之间的电压降低，说手柄置于“L”、“2”、“D”或“R”档位时，NSW-E
1
明空档起动开关损坏。

亦可用万用表Ω档测量空档起动开关两端子间的导通性，在变速操纵手柄置于“P”或“N”位时，应导通;在变速操纵手柄置于“L”、“2”、“D”或“R”档位时，应不导通。

否则，更换空档起动开关。

5案例分析
5.1案例一
故障现象：一辆2009款的卡罗拉GL，已经行驶3.9万KM。

一天从郊区开往城市办事，欲回时车辆突然不能启动。

故障诊断与排除：来到车辆停放地点，根据车主的反映，我们开始试车，打开点火开关发现仪表灯都不亮。

用钥匙启动发动机发现起动机不运转，没有打齿的声音，明显起动机线路上没有电流通过。

那首先就应该考虑蓄电池是否正常了，用汽车专用万用表测量蓄电池电压，12.42V，很正常。

难道是起动机线路出问题？但是刚才还很正常，现在线路就出问题了，不符合逻辑撒。

又仔细询问车主发现车主在车子出故障前在坑洼不平的道路上行驶过一段时间，难道是车子颠簸把启动接线柱震落了？在仔细检查插头后发现一切正常。

仔细分析事情经过，应该有两种可能：1、故障是由于颠簸引起，在路上就可能造成元件的损坏，但是损坏后却还能行驶并无影响。

说明损坏元件不影响行驶只影响启动。

2、无法启动故障是另外的原因造成的，比如起动机的损坏等。

从维修手册上观察启动电路，如果是第一种可能的话，用万用表测量控制供电端的两个保险丝AM1和AM2.发现正常。

难道是起动机坏了？跨接30和50号端口，起动机打齿，正常。

点火开关损坏的几率应该很小。

那么，就是起动机电器可能损坏。

但是起动继电器在5号继电盒内查看比较麻烦。

有时故障码也会无法读取，为了查看是否有其他故障引起的无法启动，用KT600解码器多次读取故障码，发现并没有故障码的出现。

（这时候可能有人会问为什么不直接用解码
器读取故障，这样不是更方便快捷吗？首先，解码器在4S维修店的数量是有限的，有些还是英文版本查看会很不方便，若是插头接触不灵敏会更不方便。

其次，维修人员最好不要完全依赖解码器要形成自己的修理理念从最简单的东西出发结合自己的经验快速判断故障，这样更有利于提高自己的维修水平）。

既然没有故障码只能从电路图逐个排查了，前面已经确定熔断丝和起动机没有问题，那就只剩下启动继电器了。

为了进一步确定是否为起动机电器的故障，将汽车专用万用表接在起动机的50号端口，启动汽车，发现电流为0。

那就是说从起动继电器到起动机50号端口任何一个地方都可能有问题。

但是线束的检测非常麻烦，我们只能先假设线束是没有问题的。

用工具把空调和收音机面板拆下后，发现起动继电器竟然没有，仔细寻找发现起动继电器掉落在下方，插上起动继电器并用胶布固定，启动车辆，发现已经正常。

分析原因，可能是路面颠簸加上插头松旷震落了起动继电器，切断了起动机的供电才造成了车辆的启动故障。

5.2案例二
故障现象：一辆2008款的卡罗拉，在去公司路上时，经过一段颠簸的公路后突然熄火，熄火后再也无法启动，但是起动机带动发动机有力。

故障诊断与排除：接到救援信息赶往故障地点，由于这辆车是在颠簸路上行驶时突然熄灭，但是起动机正常。

所以初步判断可能是震落了某些发动机线束连接器。

首先对节气门位置传感器连接器和曲轴位置传感器连接器进行检查，发现连接器连接良好，再对凸轮轴位置传感器连接器及其他连接器进行简单检查，发现也都安装良好。

再次验证启动，仍无法启动。

拿出解码器KT600，准备进行故障码读取，发现无法与ECM建立连接，且故障指示灯不亮。

于是检查ECM，发现各插接器连接良好且ECM安装也很牢靠。

怀疑是ECM内部故障，所以从车上取来相同各型号的ECM进行换接，换接好后启动车辆，发现还是无法启动。

既然不是ECM故障那就是线路故障了。

于是，对ECM的电源电路进行检查。

查看此车电路图，ECM的打铁线端子是104号（E1）。

首先对ECM搭铁线进行检查，断开蓄电池负极，拔开其它ECM线束连接器，用万用表测量E1与车身搭铁间的电阻，显示小于1Ω，说明ECM接地良好。

然后，对ECM供电端进行检查，重新接上蓄电池负极，看电路图分析，ECM的电源接口为2号端口+B和1号端口+B2。

对+B进行测量，发现电压为0，再对+B2进行测量，发现电压也为0。

因为刚刚换过ECM，所以可以确定是ECM供电线路出现了故障，导致ECM无信号，
从而导致车辆无法启动。

从电路图上看,ECM的供电线路还有EFI NO.1号保险丝，到发电机仓的保险丝盒找到此保险丝，关闭点火开关，测量其电阻。

发现电阻无穷大，说明保险丝已经被烧毁。

换上新的保险丝，由于插拔ECM线束连接器要断电进行，所以再次断开蓄电池负极进行ECM线束连接器的插接工作，完成后重新接上蓄电池负极，启动车辆。

发现已经可以起动，路试后一切正常。

但是过了不久后该车又发生同样的问题，再次检查EFI NO.1号保险丝，发现又被烧断。

是什么原因导致保险丝被频繁烧断呢？单刀是短路？再次查看分析此电路图，发现此保险下端线路连接的使空气流量计，猜测是由于空气流量计内部短路引起的瞬间电流过大，拆下空气流量计进行检查，结果发现空气流量计正常，那难道是线束存在故障？检查空气流量计线束，发现附近有被包缠过且有被利器划伤绝缘层的痕迹，由于震动，破皮的线束很容易碰到一起引起短路。

于是重新包缠空气流量计连接器处的线束，并更换其EFI NO.1保险丝进行试车，车辆正常，故障彻底排除。

6结论
（1）按照先易后难、先简后繁、先外后内的检修原则，确定了先电路后机械的检修过程。

（2）从工作实践和故障码中，总结出各类起动故障的特点。

（3）若是起动机起动有力，则蓄电池和起动机无故障，可能是ECM，油泵，点火系统等故障。

（4）若是起动机不工作，则要判断是起动机本身故障还是蓄电池故障等原因。

7致谢
至此论文完成之际，首先要感谢全院老师对我的培养，特别是毕业设计指导老师，同时，还要感谢瓯通丰田4S店提供了相关的参考资料，感谢同学们给予我的帮助和支持，正是他们的热心帮助我才能顺利的完成此论文。

参考文献
[1]赵家奇.机械制造工艺学课程设计指导书(2版)[M].机械工业出版社，1994，108-111.
说明：
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