汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的調(diào)整與控制

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車越來越普及，人們對(duì)汽車的各項(xiàng)指標(biāo)也越來越重視。隨著石油的價(jià)格提高，人們對(duì)汽車的燃油消耗也越來越關(guān)注。在某一程度上可以說，怠速燃油消耗量已成為車好壞的一個(gè)側(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī);怠速;調(diào)整與控制

怠速是指節(jié)氣門關(guān)閉，油門踏板完全松開，且發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無功率輸出并保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的工況。

當(dāng)汽車在交通密度大的城市道路上行駛時(shí)，約有30%的燃油消耗在怠速階段。怠速轉(zhuǎn)速的高低直接影響燃油消耗和排放污染。怠速轉(zhuǎn)速過高，燃油消耗增加;但怠速轉(zhuǎn)速過低，又會(huì)增加排放污染。此外，如怠速轉(zhuǎn)速過低，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷車運(yùn)轉(zhuǎn)、空調(diào)打開、電器負(fù)荷增大、自動(dòng)變速器掛入檔位動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí)，由于運(yùn)行條件較差或負(fù)載增加，還容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至熄火。

1 電控燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制

在除怠速以外的其他工況下，駕駛員可以通過油門踏板控制節(jié)氣門的開度，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。電控燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況時(shí)，空氣通過節(jié)氣門的縫隙或旁通節(jié)氣門的怠速空氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，并由空氣流量計(jì)（或進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器）對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行檢測(cè)，電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）則根據(jù)各傳感器信號(hào)控制噴油量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度和負(fù)載，由ECU自動(dòng)控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.1 怠速控制系統(tǒng)的組成

怠速控制系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件三部分組成。傳感器的功能是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和負(fù)載設(shè)備的工況，ECU則根據(jù)各種傳感器的輸入信號(hào)確定一個(gè)怠速運(yùn)行的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行元件工作，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在怠速控制系統(tǒng)中，ECU需要根據(jù)節(jié)氣門位置信號(hào)和車速信號(hào)確認(rèn)怠速工況，只有在節(jié)氣門全關(guān)、車速為零時(shí)，才進(jìn)行怠速控制，以免與駕駛員通過油門踏板對(duì)進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)發(fā)生干涉。

1.2 怠速控制的方法

怠速控制的實(shí)質(zhì)就是對(duì)怠速工況下的進(jìn)氣量進(jìn)行控制。在發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中，控制怠速進(jìn)氣量的方法可分為兩種基本類型：節(jié)氣門直動(dòng)式和旁通空氣式;還有一種調(diào)整螺釘式。

節(jié)氣門直動(dòng)式通過執(zhí)行元件改變節(jié)氣門的最小開度來控制怠速進(jìn)氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)，控制直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)量，以改變節(jié)氣門最小開度限制器的位置，從而控制節(jié)氣門的最小開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速時(shí)進(jìn)氣量進(jìn)行控制的目的。如圖1所示。

旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)中，設(shè)有旁通節(jié)氣門的怠速空氣道，由ECU發(fā)出指令給執(zhí)行元件，執(zhí)行元件再改變旁通空氣道的橫截面積，從而控制流經(jīng)怠速旁通空氣道的空氣量，這樣就實(shí)現(xiàn)了怠速控制。

有些發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)節(jié)氣門是全閉的，空氣經(jīng)旁通空氣道進(jìn)入進(jìn)氣總管。在怠速時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整的方法是：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)怠速調(diào)整螺釘，減少旁通空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速降低;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)怠速調(diào)整螺釘，增加旁通空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速增高。如上圖所示。

1.3 調(diào)整電控燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)怠速開關(guān)

以奧迪V6發(fā)動(dòng)機(jī)為例：拆下節(jié)氣門體后，松開節(jié)氣門位置傳感器上的兩個(gè)固定螺釘，按照逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，直到碰到擋銷為止（在此過程中不能轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)氣門），然后在此位置上旋緊傳感器上的兩個(gè)螺釘。再次檢查怠速開關(guān)，檢查電腦及怠速開關(guān)間有無斷路、短路。如果調(diào)整后仍達(dá)不到要求，應(yīng)更換怠速開關(guān)。

2 手動(dòng)調(diào)整怠速

手動(dòng)調(diào)整怠速時(shí)，要求在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不低于60℃時(shí)進(jìn)行，怠速調(diào)整時(shí)，還要求發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)正常，各缸壓力基本相同，氣門間隙符合標(biāo)準(zhǔn)。

怠速調(diào)整步驟1：先將怠速調(diào)整螺釘以順時(shí)針方向擰到底，然后再退出1.25～1.5圈，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整節(jié)氣門限位螺釘，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在（450±25）r/min。用怠速排放分析儀測(cè)量，若φ（CO）>5%時(shí)，將怠速螺釘向順時(shí)針方向旋入一定圈數(shù)，使排放分析儀顯示出φ（CO）<5%，φ（HC）≤0.25%。通過調(diào)整，如果HC超過0.25%，可將點(diǎn)火提前角推遲。

怠速調(diào)整步驟2：先旋出節(jié)氣門調(diào)整螺釘，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至最低，再旋出怠速油量調(diào)整螺釘，找出發(fā)動(dòng)機(jī)在此節(jié)氣門開度下的最高轉(zhuǎn)速，然后再旋出節(jié)氣門開度調(diào)整螺釘，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速再降至最低，然后再旋出怠速油量調(diào)整螺釘，找出發(fā)動(dòng)機(jī)在此節(jié)氣門開度下的最高轉(zhuǎn)速。如此反復(fù)調(diào)整，直至再旋出怠速油量調(diào)整螺釘時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不再增加為止。

參考文獻(xiàn)：

[1]王秀紅.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2007.

[2]蒲永峰.汽車診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介：劉磊（1977-），男，安徽濉溪人，本科，工程師，研究方向：汽車技術(shù)、主攻發(fā)動(dòng)機(jī)。