發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)的故障分析及維修

摘 要：本文主要介紹了發(fā)動機旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)的結構及工作原理，并結合現(xiàn)有車型的發(fā)動機怠速不穩(wěn)進行故障分析、診斷和維修，最后成功排除故障。

關鍵詞：怠速控制系統(tǒng)；怠速不穩(wěn)；診斷；維修

發(fā)動機怠速不穩(wěn)是汽車在使用過程中常見的故障之一，進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、發(fā)動機機械故障都會導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象，診斷產(chǎn)生發(fā)動機怠速不穩(wěn)是一項復雜、難度較大的工作，這就要求維修人員具有良好的理論基礎和豐富的維修經(jīng)驗。在本篇文章里將介紹汽車發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象、原因以及診斷方法。

1 發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因分析

1.1 發(fā)動機電子控制燃油噴射系統(tǒng)的組成及原理

隨著科學技術的發(fā)展，電子技術在現(xiàn)代轎車上的應用越來越廣泛，轎車的發(fā)動機多采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)，主要包括空氣控制系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和燃油噴射電子控制系統(tǒng)這三個系統(tǒng)。發(fā)動機電子控制單元ECU根據(jù)空氣流量計AFM檢測到的進氣量，并根據(jù)發(fā)動機轉速傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機溫度傳感器傳來的信號計算出最佳的噴油量和點火時間。

1.2 怠速控制系統(tǒng)的原理

ECU根據(jù)車速傳感器提供的車速信號和節(jié)氣門位置傳感器提供的節(jié)氣門開度信號來判斷發(fā)動機是否處于怠速狀態(tài)。例如，當發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門關閉，開度小于，這時怠速觸點閉合，并且車速信號為零。而冷卻液溫度信號用于修正怠速轉速。ECU根據(jù)存儲在發(fā)動機內部的參數(shù)對發(fā)動機在冷啟動后的暖機過程中怠速轉速的修正，通過控制怠速控制閥的開度來控制相應的快怠速轉速，并隨發(fā)動機溫度升高逐漸降低怠速轉速，當冷卻液溫度達到正常工作溫度時，怠速轉速就會恢復到正常怠速轉速。

2 發(fā)動機怠速不穩(wěn)的故障現(xiàn)象

一種是發(fā)動機正常怠速不穩(wěn)，通常由發(fā)動機運轉抖動、轉速不穩(wěn)和經(jīng)常熄火現(xiàn)象，如果發(fā)動機加速運轉時，同時產(chǎn)生回火現(xiàn)象并且不能低調，發(fā)動機轉速調低的話就會熄火。另一種沒有快怠速或者是快怠速不穩(wěn)定，比如，停車怠速時，啟動空調或者打轉向時就熄火。怠速不穩(wěn)的故障現(xiàn)象，通常情況可以采用如下方法判斷：1）觀察發(fā)動機缸體抖動的程度，可觀看機油尺的晃動程度，如果能清晰地看到機油尺，則屬于正常，如果看到的機油尺抖動且有模糊的重影，則說明發(fā)動機怠速不穩(wěn)；2）當坐在汽車上啟動發(fā)動機時，感覺車身劇烈顫動，則說明發(fā)動機怠速不穩(wěn)；3）用聽診儀聽發(fā)動機各缸傳出的聲音不均勻，個別氣缸有異響，則說明發(fā)動機怠速不穩(wěn)。

3 發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因分析

發(fā)動機電控單元ECU根據(jù)傳感器傳來的數(shù)據(jù)進行工作，其中任何一個參數(shù)失真，都會導致ECU發(fā)出錯誤的指令，輕則就會使發(fā)動機運行不穩(wěn)、功率下降，重則就會使發(fā)動機無法進行正常啟動。

怠速不穩(wěn)是發(fā)動機維修中遇到最多的故障。這個故障主要是發(fā)動機電子控制單元ECU發(fā)出錯誤指令或其指令無法執(zhí)行的癥狀。主要癥狀為：

⑴進入發(fā)動機的混合氣過濃或過?。?/p>

⑵個別氣缸不工作或者工作不良；

⑶發(fā)動機轉速過快或者是發(fā)動機超出該轉速負荷。

造成以上故障的原因很多，現(xiàn)作如下分析：

3.1 燃油噴射系統(tǒng)

⑴噴油器故障：噴油器有滴漏或堵塞現(xiàn)象，噴油器的噴油量不均勻、霧化不好，造使其無法按照發(fā)動機ECU的指令進噴油，進而造成發(fā)動機各氣缸發(fā)出的功率不平衡。造成噴油器故障的原因有：噴油器堵塞、密封不良、噴出的燃油成線狀等。

⑵燃油壓力故障：油壓過低，從噴油器噴出的燃油霧化狀態(tài)不良或者噴射出的燃油成線狀，嚴重時只能噴出油滴，噴油量減少并使混合氣過??；油壓過高，實際噴油量增加，使混合氣過濃。常見故障原因有：燃油壓力調節(jié)器有故障；回油管壓扁堵塞。

3.2 點火系統(tǒng)

⑴點火系統(tǒng)引起的怠速不穩(wěn)通常是高壓分火線老化漏電、火花塞工作不良或者失效，造成缺缸或者是點火不良?；鸹ㄈg隙應在1.0～1.1mm之間，中心電極無燒蝕；高壓線無裂縫無老化，且電阻小于2.5萬歐姆。如果不符合要求應更換火花塞或高壓線。

⑵點火模塊或點火線圈有故障主要表現(xiàn)為高壓火花弱或火花塞不點火。常見原因有：點火觸發(fā)信號缺失；點火模塊由故障；點火模塊供電或接地線的鏈接松動、接觸不良；初級線圈或次級線圈有故障等。

⑶點火提前角失準：由于傳感器及線路故障是引起怠速不穩(wěn)的間接原因，控制單元發(fā)出錯誤指令，使點火提前角不準確。比較多見的原因有：空氣流量計或進氣壓力傳感器發(fā)生故障；霍爾傳感器故障；進氣溫度傳感器故障；爆震傳感器故障；這些傳感器故障主要是短路、斷路、接地故障；發(fā)動機控制單元因進水也會引起插頭接觸不良或內部電路損壞。

3.3 進氣系統(tǒng)

當不該進入發(fā)動機進氣歧管的空氣、汽油蒸汽、燃燒廢氣進入到進氣管，造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動機燃燒不正常。當漏氣位置只影響個別氣缸時，發(fā)動機會出現(xiàn)較劇烈的振動，對冷車怠速影響更大。常見原因有（1）進氣總管松動或者破裂；（2）進氣歧管襯墊處漏氣；（3）進氣歧管破損；（4）真空管脫落、破裂等。

3.4 機械系統(tǒng)

正時皮帶安裝位置錯誤，使各缸氣門的開閉時間發(fā)生變化，導致配氣相位失準，各氣缸燃燒不正常。氣門工作面積炭過多，氣門密封不嚴，使得各氣缸壓縮壓力不一致。

氣缸壓力不足，氣缸、活塞環(huán)因磨損導致配合間隙過大，或者是某些缸活塞環(huán)折斷造成漏氣發(fā)動機氣缸壓力過小表現(xiàn)為不易點火，發(fā)動機功率下降，在低速時運行不穩(wěn)，特別是在怠速時發(fā)動機運行更不穩(wěn)定。

4 故障診斷與維修方法

進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、發(fā)動機機械故障都會導致發(fā)動機怠速不問，所以檢查診斷發(fā)動機怠速不穩(wěn)是一個復雜、繁瑣的工作。但是根據(jù)一起檢測結果、理論分析以及維修經(jīng)驗還是能夠做出正確判斷的。

在接到待維修車輛后，一般分7個步驟來診斷：

⑴詢問車主，從車主或借車員了解汽車的故障現(xiàn)象，然后分析故障產(chǎn)生的原因，根據(jù)故障原因檢查故障所在部位，最后對故障進行診斷和排除。在診斷發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障時，一般應遵循先外后內，先簡后繁、代碼優(yōu)先的原則。

⑵檢查點火正時及各缸火花塞、高壓線、分火頭是否工作不良或不工作。分火頭燒蝕嚴重、高壓線斷路、漏電或火花塞積炭過多都會使點火電壓低，能量小從而使發(fā)動機工作不良，怠速不穩(wěn)。

⑶檢查水溫傳感器在不同溫度下的電阻是否符合標準值。

⑷檢查空氣流量傳感器是否正常。

⑸檢查氧傳感器工作是否正常。

⑹在怠速運轉中拔下控制閥線速插頭。檢查怠速控制閥工作是否正常，是否有積炭卡滯。

⑺檢查燃油系統(tǒng)和進排氣系統(tǒng)是否正常。

5 發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障診斷實例

5.1 故障現(xiàn)象

一汽-大眾公司制造的寶來1.8TAT，行駛里程8000km，怠速輕微抖動，掛倒擋抖動增大。

5.2 故障檢測

用VAS5051檢測01-08-16數(shù)據(jù)塊，看到4缸失火40余次，1、2、3缸沒有失火記錄。分析是4缸點火線圈或噴油器故障，但將1缸的點火線圈和噴油器與4缸對調后故障仍舊。測量1、2、3缸的汽缸壓力均為11～12bar（1bar=100kPa），測量4缸壓力7bar，此值低于下限值。

5.3 故障分析

由此懷疑4缸氣門關閉不嚴，混合氣不能充分燃燒，做功差。使用VAS5051查詢到4缸失火，這是控制單元根據(jù)4缸活塞在做功沖程比其它3個缸速度慢而作出的判定，其原因不僅是4缸沒點火，也可能是沒噴油或壓縮壓力低。根據(jù)對汽缸壓力的測量結果分析，本質是4缸壓縮壓力低。

5.4 故障排除

拆卸汽缸蓋，發(fā)現(xiàn)4缸有1個排氣門燒蝕，進氣門上也有大量積炭。此車行駛8萬km未做過噴油器和進氣道清洗，分析排氣門燒蝕原因是由于積炭影響散熱，導致排氣門燒蝕。更換燒蝕的排氣門，試車一切正常。

6 結語

發(fā)動機怠速不穩(wěn)是汽車的常見故障。由于引起這種故障的原因復雜、涉及面廣，對診斷造成一定困難。因此汽車維修人員需要有扎實的理論知識和豐富的經(jīng)驗。在進行故障診斷時，只有全面分析故障的原因，才能對癥下藥，較快地檢測到故障點、找出故障原因并將故障排除。

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