客户曾先生驾驶一辆2021款丰田卡罗拉轿车，早晨起动车辆后，发现仪表上的发动机故障指示灯常亮。经过汽车维修技师仔细检查发现3缸火花塞积碳严重。最后更换3缸火花塞后，再次起动发动机，发现故障彻底排除。若你是专业的维修技师，你会如何维修此类故障呢？     

一、丰田卡罗拉发动机无法起动故障案例  

1.故障现象

当启动车辆时，虽然可以听到发动机运转的声音，但车辆却无法成功启动。同时，车辆的仪表盘上，发动机故障的警告灯已经亮起。

2.故障原因分析

发动机启动需要油、气、火和电作为基础。判断导致其无法启动的原因主要考虑因素如下：

（1）机械故障；气缸垫损坏、缸套磨损或气门关闭不严等所导致的气缸压力不足）。

（2）燃油供给故障：燃油压力过低、燃油泵损坏、燃油泵控制失灵、燃油滤清器堵塞和喷油器故障等。

（3）点火系统故障：点火控制电路失灵或火花塞故障。

（4）传感器故障：曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器故障。

（5）进气系统故障：节气门故障或空气滤清器堵塞等。

结合故障现象初步分析，我们可以排除起动机不转的机械故障，由此初步推断故障点可能在电控部分。电控系统作为丰田卡罗拉车辆中关键的控制系统之一，涵盖了点火系统、燃油系统和主电路等子系统，它们相互配合，确保了发动机正常工作。因此，我们需要重点检查和排除电控系统中的故障可能性，包括点火系统的相关零部件、燃油系统的组件以及主电路的连接和供电情况等，以便准确定位和解决问题。

3.故障诊断与排除

（1）读取故障码

①关闭点火开关

②连接故障诊断仪至车辆OBD接口

③打开点火开关

④打开故障诊断仪，选择“一汽丰田”进入汽车诊断“发动机和变速器系统”，读取故障码，显示“曲轴位置传感器信号缺失”和“点火信号缺失”的故障码。

⑤查阅卡罗拉维修手册，了解该车的点火系统相关信息。

丰田卡罗拉采用的是单缸独立点火系统。如图7-1-1所示，该车点火线圈共有4根导线。点火线圈插接器的1号端子为电源，4个点火线圈共用电源，由蓄电池经熔丝IG提供。各缸点火线圈的4号端子为搭铁，4个点火线圈共用搭铁点。

图7-1-1NR系列点火系统电路图

无法点火可能原因有点火线圈插接器3号端子接不到信号、点火线圈电源线或搭铁断路以及点火线圈线束短路等。

（2）检查点火线圈

①启动发动机，同时用万用表测量点火线圈的电压，红表笔依次连接点火线圈4个插脚，黑表笔固定搭铁。

②1号端子测量值为蓄电池电压，点火线圈供电正常；2号端子电压为5.0V，正常；3号端子电压为0.0V，无信号电压，4号脚也测到了电源电压（点火线圈内部导通正常）。

③使用LED试灯，检测3号端子是否存在信号缺失。

将试灯负极与发动机缸体相连，将正极试针插入3号端子。启动发动机，LED试灯不闪烁，说明ECU未对3号端子发送信号。用同样方法检测其他3个气缸的点火线圈，均未在3号端子测量到电信号。

上述测量结果显示，很可能是曲轴位置传感器存在故障。

（3）检查曲轴位置传感器

①查阅维修册

通过查阅维修手册发现，丰田卡罗拉采用磁感应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器1号端子为信号输出端，与ECU线束B31插接器的122号端子连接；曲轴位置传感器2号端子为回路，与ECU线束B31插接器的121号端子连接。

②检测曲轴位置传感器电阻

为判断曲轴位置传感器是否损坏，需测量其电阻。断开传感器插接器，用万用表电阻挡测量1号、2号端子之间的电阻值，测量结果为2230Ω，电阻值正常。

③检测曲轴位置传感器线路通断

检查曲轴位置传感器线束与ECU之间的线路导通情况，测量结果显示，曲轴位置传感器2号端子与ECU之间正常导通，但1号端子与ECU不导通。继续检查发现，曲轴位置传感器1号端子对应的线束破损，金属导线已经被拉断。将此处线束修复后装回，尝试启动发动机，发动机依旧无法进入怠速运转，因此还需要继续查找其他的故障点。

经分析，点火线圈供电正常，3号端子无点火信号IGT，曲轴位置传感器正常。由此推测其他可能造成无法启动故障的因素，只剩下点火线圈各线束无法与ECU导通，以及点火线圈的搭铁线路异常。

（4）检查点火线圈电阻

①使用万用表电阻挡依次测量4个点火线圈3号端子与ECU线束B31号插接器相对应端子之间的电阻，电阻值均小于1Ω，正常。

②测量第1缸点火线圈线束4号端子与车身搭铁之间的电阻，阻值为无穷大，表明搭铁断路。

③测量其他各个点火线圈4号端子与车身搭铁之间的阻值，均为＋∞。

由此判断，是点火线圈共用的的搭铁存在线束断路或接触不良。查阅维修手册，找到相应的搭铁点。经检查发现，此处搭铁点的固定螺钉松脱，按规定力矩拧紧固定螺栓，复位所有点火线圈插接器。再次尝试启动发动机，发动机启动正常，故障排除。

一、丰田卡罗拉发动机怠速不稳故障案例

1.故障现象

一辆丰田卡罗拉轿车，发动机故障灯常亮，启动后发动机怠速不稳，时高时低，有时甚至熄火。车主反映，这种情况在冷车时比较明显，热车后有所改善，但仍不正常，并且还能听见排气管口排气气流有间歇，并发出“突 突 突”的声响。

2.故障原因分析

造成丰田卡罗拉轿车发动机怠速发抖的原因很多，往往是几种原因综合引起的，在实际维修中，要根据具体情况来分析固障原因，只有弄清故障原因，才能快速有效排除故障。造成发动机怠速抖动的原因可以归纳为以下四方面：

（1）进气系统故障

1）进气系统漏气：包括进气管路；真空管路；喷油器密封圈；曲轴箱强制通风阀；活性炭罐阀常开；废气再循环（EGR）阀关闭不严等。

2）节气门关团不严、油污或积炭；怠速马达有油污、积炭。

3）怠速控制系统故障：节气门损坏或发卡；怠速马达损坏或发卡。

4）空气流量计及其线路故障导致进气量失准。

（2）燃油系统故障

1）喷油器损坏、堵塞、密封不良、雾化不良等。

2）燃油管路堵塞、燃油压力调节器等故障导致燃油压力不足。

3）空气流量计、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等故障导致喷油量失准。

（3）点火系故障

1）火花塞故障。

2）点火线圈、点火控制模块、点火控制线路故障等。

3）点火提前角失准：霍尔传感器、爆震传感器等故障。

4）其它原因。三元催化器堵塞引起怠速不稳，氧传感的损坏会导致空燃比的不正确而引起发动机抖动。

（4）机械结构

1）配气机构：正时错误，气门密封不严，气门相关件有故障。

2）发动机体、活塞连杆机构：汽缸衬垫烧蚀或损坏；活塞与汽缸磨损；连杆弯曲；燃烧室积炭。

3.故障诊断与排除

启动发动机，确认发动机故障灯点亮，且坐在车内感觉到发动机抖动，观察仪表，能看到发动机转速表指针在600-850r/min之间来回波动。

（1）读取故障码

①关闭点火开关

②连接故障诊断仪至车辆OBD接口

③打开点火开关

④打开故障诊断仪，选择“一汽丰田”进入汽车诊断，读取故障码，故障诊断仪显示故障码为：“P030027”、“检测到多缸缺火”。使用诊断仪清除故障码后，启动试车，故障灯没有点亮，但是坐在车内还是感觉到发动机抖动，且转速表指针持续波动。

（2）读取数据流

发动机怠速时，观察数据流misfire count cylinder＃1#2#3#4，发现2、3、4缸都存在随机缺火现象，上路试车，感觉提速良好，缺火现象也消失。

（3）根据维修手册分析可能的故障原因

发动机线束断路或短路；连接器连接不良；真空软管连接不良；点火系统异常；喷油器总成损坏；燃油压力不足；质量空气流里传感器分总成异常；发动机冷却液温度传感器异常；压缩压力异常；气门正时异常；PCV阀和软管异常；PCV软管连接异常；进气系统异常；ECM故障。

（4）根据由简到繁的检查顺序进行故障诊断

1）检查进气系统各管道连接情况，检查结果正常。

2）检查相关线束插头连接情况，正常。

3）检查点火系统，拆下全部点火线圈，拆下全部火花塞，发现异常情况。

发现第1缸火花塞有淹缸情况，于是对其进行清洗，安装到点火线圈上测试跳火情况，发现跳火正常，于是与第1缸火花塞和点火线圈同第4缸进行对换位置安装好后，试车抖动依旧存在。观察数据流缺火情况，与之前的一样，2缸、3缸、4缸随机缺火。

4）经过上一步的对换位置测试，抖动和数据流没有任何改善，同时在怠速运转期间发现排气管冒黑烟。

5）重新拆下火花塞检查，发现依旧是安装在第1缸的火花塞淹缸。

6）根据火花塞情况，故障锁定在第1缸。推测故障是否因喷油器喷油量过大或者是发动机缸压不足导致的呢？

7）拆卸各缸火花塞，对所有气缸进行缸压测量。按照规范操作，测量结果正常缸压为1100kPa。

8）拆下进气歧管，检查缸内直喷-喷油器。没有发现异常情况，接着将第1缸的喷油器与第4缸的喷油器进行对换，重新安装试车，怠速运转，故障依旧。观察数据流，发现1缸、2缸、3缸随机缺火。熄火拆下火花塞，发现故障现象转移，第4缸火花塞淹缸。

由此判断喷油器故障，重新更换喷油器故障排除。

（5）故障总结

由于该喷油器是缸内直喷，喷射压力在4-30MPa，无法进行测试，分析可能是由于第1缸喷油器喷油量过大导致淹缸，但是在高转速时耗油量增加，所以数据流观察到高转速故障消失。

二、丰田卡罗拉发动机动力不足故障案例  

1.故障现象

一辆搭载2.0L混合动力发动机的2019款丰田卡罗拉在行驶8.349万公里后，出现了以下问题:发动机故障灯亮，发动机功率明显降低，加速缓慢。

2.故障原因分析

（1）发动机功率不足的可能原因有:

①发动机控制系统故障，如：发动机控制单元(ECU)、传感器、执行器等。

②排放控制系统故障，如：废气再循环(EGR)阀、三元催化系统等。

3.故障诊断与排除。

（1）读取故障码

①关闭点火开关

②连接故障诊断仪至车辆OBD接口

③打开点火开关

④打开故障诊断仪，选择“一汽丰田”进入汽车诊断，读取故障码，故障诊断仪显示故障码为：“P0172-系统过浓（气缸组1）”。使用诊断仪清除故障码后，启动试车，故障灯能够熄灭，但发动机一旦急加速，故障灯依然会报警。

（2）读取数据流

发动机怠速状态时，读取数据流，分别为：计算负荷45.9%（异常）；空气质量流量传感器3.31g/s（异常）；进气温度39℃；冷却液温度87℃；发动机转速706r/min；车速0；发动机运行时间603s；节气门传感器位置0.0%；节气门传感器电压16.5%；节气门传感器2号电压48.2%；加速度传感器1号电压15.7%；加速度传感器2号电压31.8%；节气门电机占空比16.5%；自DTC清除后的距离2090km；DTC清除后的时间3576min；蓄电池电压14.101V；发动机油温传感器82℃；燃油系统状态1号闭环；燃油系统状态2号未使用；短时燃油修正1号－1.5%；长时燃油修正1号－38.2%（异常）；点火提前10.50（异常）；当前燃油类型汽油；空气燃油氧传感器气缸组1传感器10.998V（一直偏高）；氧传感器一气缸组1传感器20.820V（一直偏高）；VN涡轮增压类型不可用；总行驶里程83490km；上一个行程交流发电机最大输出时间0s；初始发动机蓄电池最小电压6.9V；上一个行程充电控制时间0s；上一个行程平均蓄电池温度32℃；关闭点火开关后经过的时间1330min；蓄电池电流断开后的距离2090km；空燃比加热器占空比1号21.9%；氧传感器加热器电流值气缸组1传感器21.040A；氧加热器气缸组1传感器2已启用；燃油泵占空比77.4%。

通过发动机怠速数据流（长时燃油修正与氧传感器数值）可以看出，发动机混合气确实处于偏浓状态。混合气偏浓的定义：通常是指长时燃油修正值大于－25％及以上，氧传感器电压持续高于0.5V。

（3）引起混合气过浓的可能因素

喷油器泄漏或卡滞；燃油压力过高；质量空气流量传感器故障；发动机冷却液温度传感器故障；点火系统故障；排气系统废气泄漏；加热型氧传感器（S1）电路断路或短路；加热型氧传感器（S1）故障；加热型氧传感器加热器（S1）故障；加热型氧传感器加热器电路故障；ECM故障。

（4）根据由简到繁的检查顺序进行故障诊断

①拆卸喷油器进行检查并对其进行了清洗，所有喷油器无滴漏现象。

②检测发动机怠速状态下燃油系统压力为320kPa左右，正常。

③检查空气流量传感器及其进气管道，无脏堵，更换空气滤清器及火花塞后，故障现象及数据流依旧。怀疑节气门及进气道内的积炭会影响到发动机的正常进气的流通，从而引起发动机混合气过浓故障。考虑到该款发动机进气歧管为工程塑料制品，不易频繁拆装，节气门也不易拆卸。

（5）故障排除

在发动机熄火状态下，断开蓄电池负极电缆，用清洗剂对节气门阀体内侧进行了反复清洗，再将蓄电池负极电缆安装到位，重新启动发动机，发动机启动着车后，加速顺畅，怠速平稳，经反复路试，故障现象没有再次出现，至此故障排除。

再次读取发动机怠速时的数据流，各项数据流恢复至正常，尤其短时燃油修正及长时燃油修正值均在±8％以内，空气质量流量传感器数值为2.06g/s、氧传感器1号与氧传感器2号数值均在0～1V之间跳变，计算负荷36.5%。

（6）故障总结

本案例其实并不复杂，主要是由于节气门阀体及进气管道长期没有清洁而引起的脏堵（积炭），造成发动机工作时，进气量不足，混合气偏浓而引起的发动机故障灯报警。当发动机ECM检测到混合气偏浓时，长期燃油修正一直处于减油状态，故发动机加速无力。

1.一辆丰田卡罗拉轿车，无法启动的故障，影响因素有：火花塞故障、曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器故障、节气门故障或空气滤清器堵塞等。

2.一辆丰田卡罗拉轿车，发动机故障灯常亮，启动后发动机怠速不稳的影响因数有:曲轴箱强制通风阀异常、废气再循环（EGR）阀关闭不严、空气流量计及其线路故障等。

3.一辆丰田卡罗拉轿车，发动机故障灯亮，发动机功率明显降低，加速缓慢的影响因素有：发动机控制单元(ECU)、传感器、执行器故障；废气再循环(EGR)阀、三元催化系统异常等。