汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動故障分析與排除

池振坤 石京杰 李楊 徐敏 林偉

摘要：隨著人民生活水平的提高，汽車逐漸進(jìn)入每個家庭。汽車在使用過程中會產(chǎn)生各種故障。其中怠速抖動是一種常見故障，但是人們?nèi)鄙賹Φ∷俣秳庸收系南嚓P(guān)知識，很多駕駛?cè)藛T難以進(jìn)行區(qū)分發(fā)動機(jī)怠速異常抖動與正常抖動，往往忽略怠速異常抖動故障，從而導(dǎo)致故障繼續(xù)發(fā)展，最終引起車輛嚴(yán)重?fù)p壞，甚至危害行車安全。引起怠速抖動的原因很多且涉及的發(fā)動機(jī)部件也多，使得排除怠速抖動故障較為困難。本文分析了發(fā)動機(jī)怠速抖動故障產(chǎn)生的原理和原因，總結(jié)了排除怠速抖動故障的基本流程，為快速排除怠速抖動故障提供了參考。

Abstract： With the improvement of people's living standards， cars gradually enter every family. Various faults occur in the use of cars. The idle dithering is a kind of common failures， but the lack of related knowledge of idle dithering fault， a lot of drivers to distinguish between abnormal engine idle dithering and normal jitter， tend to ignore the idle abnormal vibration fault， leading to failure to continue to develop， resulting in vehicle damage， and even endanger the safety of driving. There are many causes of idle jitter and many engine parts involved， which makes it difficult to eliminate the fault of idle jitter. This paper analyzes the principle and reason of engine idle speed jitter fault， summarizes the basic process of eliminating idle speed jitter fault， and provides a reference for quickly eliminating idle speed jitter fault.

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī);怠速抖動;故障診斷;故障排除

Key words： automobile engine;idle shaking;fault diagnosis;troubleshooting

中圖分類號：U472.41????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0144-02

0? 引言

汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動故障是汽車發(fā)動機(jī)常見故障之一，其產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，維修難度比較高。怠速抖動故障會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)出現(xiàn)較為明顯的噪音，并且發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定性會有所下降，增加發(fā)動機(jī)的功率消耗。這直接影響了駕駛?cè)藛T的駕駛體驗和乘坐的舒適度。同時，發(fā)動機(jī)怠速抖動往往也表征汽車發(fā)動機(jī)存在故障或故障隱患，如不及時維修可能會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)部件的嚴(yán)重?fù)p壞，嚴(yán)重威脅了發(fā)動機(jī)的正常運行，縮短了發(fā)動機(jī)的使用壽命。因此，車主與維修人員必須重視怠速抖動問題，加大發(fā)動機(jī)檢查、維修工作，降低對于發(fā)動機(jī)造成的不利影響，盡可能的避免故障出現(xiàn)。

1? 怠速的概念與分類

汽車發(fā)動機(jī)怠速是指發(fā)動機(jī)在無負(fù)荷的情況下運轉(zhuǎn)，只需克服自身內(nèi)部機(jī)件的摩擦阻力，不對外輸出功率，維持發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個低轉(zhuǎn)速被稱為怠速。現(xiàn)代汽車怠速轉(zhuǎn)速的調(diào)整是通過發(fā)動機(jī)控制單元調(diào)整節(jié)氣門開度的大小與怠速供油量等來實現(xiàn)的。怠速轉(zhuǎn)速以發(fā)動機(jī)在怠速范圍內(nèi)不抖動且加速性能良好時的最低轉(zhuǎn)速為最佳，一般為700-800轉(zhuǎn)/分鐘。以便為駕駛員臨時停車和在各種情況下行駛提供便利。

車輛怠速抖動，分為正常抖動與異常抖動兩種情況。發(fā)動機(jī)工作時會因配氣機(jī)構(gòu)存間隙及曲柄連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)運動會產(chǎn)生有規(guī)律平穩(wěn)輕微的抖動，這是發(fā)動機(jī)正常的抖動，此抖動會隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高變得更加平穩(wěn)輕微。當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷啟動時，尤其是冬季，發(fā)動機(jī)潤滑效果比較差，啟動時混合氣比較濃，燃燒不充分也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)明顯抖動，這也是正常抖動，此類抖動會隨著發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)溫度的升高逐漸消失，在熱啟動時不再出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。如果怠速運轉(zhuǎn)時，能明顯感覺到方向盤抖動劇烈，發(fā)動機(jī)晃動明顯，運轉(zhuǎn)噪聲較大，那就是異常抖動，需要及時處理。

2? 怠速抖動故障的原因

怠速抖動故障一般分為直接原因與間接原因。

直接原因一般由發(fā)動機(jī)機(jī)械故障導(dǎo)致。發(fā)動機(jī)曲軸、飛輪、曲軸皮帶輪等轉(zhuǎn)動部件動平衡不合格使發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速接近發(fā)動機(jī)共振頻率引起共振;發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件支撐軸承如曲軸軸承、凸輪軸軸承損壞引起旋轉(zhuǎn)部件徑向跳動;發(fā)動機(jī)機(jī)體固定失效導(dǎo)致，像固定螺栓松動、發(fā)動機(jī)機(jī)腳墊橡膠老化等原因?qū)е掳l(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)震動。

間接原因一般由于發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)各缸工作不平衡導(dǎo)致。由于發(fā)動機(jī)的某些故障引起發(fā)動機(jī)某個缸不工作，或是各氣缸間燃燒情況不一致，引起發(fā)動機(jī)各缸功率不平衡，導(dǎo)致各活塞在作功行程時的所受水平方向分力不一致，出現(xiàn)對發(fā)動機(jī)橫向力矩不平衡，從而產(chǎn)生發(fā)動機(jī)抖動。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、噴油系統(tǒng)中引起發(fā)動機(jī)各缸工作不平衡的故障都有可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速抖動。

2.1 進(jìn)氣系統(tǒng)故障導(dǎo)致怠速抖動

①進(jìn)氣管路或各種閥泄漏。曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（PCV）閥開度大，真空管插頭脫落、破裂，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)混合氣體過稀，燃燒不穩(wěn)定。尤其是當(dāng)發(fā)動機(jī)個別氣缸進(jìn)氣歧管及其連接部件出現(xiàn)損壞導(dǎo)致泄漏，該缸在進(jìn)氣沖程形成混合氣體較其他缸稀，從而引起發(fā)動機(jī)各缸工作不平衡，導(dǎo)致冷車時怠速抖動。噴油器O型密封圈漏氣;廢氣再循環(huán)（EGR）閥關(guān)閉不嚴(yán);活性炭罐閥常開等，會使過量汽油蒸汽、燃燒廢氣進(jìn)入到進(jìn)氣歧管，造成混合氣過濃，使發(fā)動機(jī)燃燒不正常，引起發(fā)動機(jī)抖動。

②節(jié)氣門和進(jìn)氣道積垢過多。當(dāng)節(jié)氣門和進(jìn)氣道的積垢過多時，導(dǎo)致空氣通道截面積減少，控制單元無法精確控制怠速進(jìn)氣量，造成混合氣過濃或過稀，使燃燒不正常。

③怠速空氣執(zhí)行元件故障。怠速控制執(zhí)行元件節(jié)氣門、進(jìn)步電機(jī)、控制閥損壞或發(fā)卡導(dǎo)致怠速空氣控制不準(zhǔn)確。

④進(jìn)氣量計算失準(zhǔn)。由于空氣流量計、進(jìn)氣壓力傳感器、水溫傳感器、環(huán)境溫度傳感器、發(fā)動機(jī)控制單元及其線路故障，控制單元接收錯誤信號不能準(zhǔn)確計算進(jìn)入到發(fā)動機(jī)的實際空氣質(zhì)量而發(fā)出錯誤控制的指令，引起發(fā)動機(jī)怠速控制失準(zhǔn)，使發(fā)動機(jī)不能正常運轉(zhuǎn)。

⑤配氣機(jī)構(gòu)機(jī)械故障。個別氣門錐面與氣門座間積炭過多，導(dǎo)致氣門密封不嚴(yán)，引起各缸壓縮壓力不一致。氣門相關(guān)部件有故障，如氣門搖臂磨損，推桿磨損或彎曲，氣門彈簧折斷，氣門卡滯或漏氣等。凸輪軸各缸凸輪凸點的磨損程度不一致，導(dǎo)致各汽缸氣門開啟程度不一致。這些都導(dǎo)致個別汽缸的功率下降過多，從而引起各汽缸功率不平衡。

正時皮帶安裝錯誤，使各缸氣門的開閉時間發(fā)生變化，導(dǎo)致配氣相位失準(zhǔn)，各汽缸燃燒不正常。

2.2 燃油供給系統(tǒng)故障導(dǎo)致怠速抖動

①噴油器故障。噴油器堵塞或霧化效果不良導(dǎo)致混合氣體過稀，或噴油器密封不良滴油、卡滯導(dǎo)致混合氣過濃，造成各汽缸發(fā)出的功率不平衡引起抖動。

②燃油壓力故障。燃油管路阻塞或泄露及燃油壓力調(diào)節(jié)器損壞會導(dǎo)致供油壓力過高或過低。影響各缸噴油質(zhì)量，是混合氣體過濃與過稀，發(fā)動機(jī)輸出功率不穩(wěn)定。

③噴油量失準(zhǔn)?？諝饬髁坑嫞ɑ蜻M(jìn)氣歧管壓力傳感器）故障;節(jié)氣門位置傳感器故障;節(jié)氣門怠速開關(guān)故障;冷卻液溫度傳感器故障;進(jìn)氣溫度傳感器故障;氧傳感器失效。這些傳感器或線路出現(xiàn)故障會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)控制單元無法準(zhǔn)確判斷發(fā)動機(jī)工況并計算出正確進(jìn)氣量，發(fā)出錯誤指令，使噴油量不正確，造成混合氣過濃或過稀，引起怠速不穩(wěn)。

2.3 點火系統(tǒng)系統(tǒng)故障導(dǎo)致怠速抖動

①點火模塊與點火線圈。發(fā)動機(jī)個別缸點火模損壞或線路故障導(dǎo)致個別缸不能正常點火，引起發(fā)動機(jī)做工不平衡，導(dǎo)致怠速抖動。

②火花塞。長時間未更換的火花塞，其火花塞間隙會因為燒蝕變大或電極被積碳覆蓋，導(dǎo)致點火提前或不易點火，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)個別氣缸不能正常作工，引起發(fā)動機(jī)抖動。

③點火提前角失準(zhǔn)。與點火控制相關(guān)的傳感器（如空氣流量計或進(jìn)氣壓力傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、爆震傳感器）故障及線路故障，導(dǎo)致控制單元由于無法準(zhǔn)確判斷發(fā)動機(jī)的實際工況，發(fā)出錯誤指令，使點火提前角不正確，或造成點火提前角大范圍波動，引起發(fā)動機(jī)不能正常運轉(zhuǎn)。

④其它原因。發(fā)動機(jī)長期使用品質(zhì)較差燃油，導(dǎo)致積碳過多，影響發(fā)動機(jī)部件運轉(zhuǎn)性能，引起抖動。

發(fā)動機(jī)體、活塞連桿機(jī)構(gòu)故障使個別汽缸功率下降，從而使各汽缸功率不平衡?；钊h(huán)端隙過大、對口或斷裂，活塞環(huán)彈性不足;活塞環(huán)槽內(nèi)積炭過多;活塞與汽缸磨損嚴(yán)重，汽缸圓度與圓柱度較差;汽缸襯墊燒蝕或損壞，造成單缸漏氣或相鄰兩缸之間串氣;連桿彎曲或燃燒室積炭嚴(yán)重會改變壓縮比，導(dǎo)致怠速不穩(wěn)。

3? 發(fā)動機(jī)怠速抖動故障檢測與排除步驟

由于發(fā)動機(jī)怠速抖動故障形成原因較多且發(fā)動機(jī)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，進(jìn)行檢修比較困難，為提高故障檢測效率要嚴(yán)格按照汽車排故“先外后內(nèi)，先簡后繁，先熟后生，三思后行”的原則進(jìn)行。先進(jìn)行基本檢查，再進(jìn)行汽車電器部件的排查，再由外到內(nèi)進(jìn)行機(jī)械部件的檢查。

①首先進(jìn)行基本檢查。檢查發(fā)動機(jī)是否存在漏水、漏油、漏電故障;檢查火花塞高壓線是否松脫;線束插接件是否連接牢固，導(dǎo)線是否存在斷路或絕緣外皮破損;進(jìn)氣歧管上的各連接軟管是否斷裂、脫落等。確認(rèn)油品質(zhì)量。

②檢查是否故障指示燈。檢查發(fā)動機(jī)是否存在故障燈報警，用故障診斷儀讀故障碼和數(shù)據(jù)流，按照故障碼提示檢查相關(guān)部件是否存在故障。

③檢查進(jìn)氣歧管。檢查進(jìn)氣歧管是及連接部件是否漏氣，必要時可進(jìn)行進(jìn)氣歧管真空度測量。

④使用示波器查看各缸次級點火波形。檢查是否有工作不良的氣缸。若存在工作不良的氣缸，先檢查點火線圈及導(dǎo)線，后做斷油試驗?；鸹ㄈ麩o火或火弱為點火系故障。

⑤斷油試驗。進(jìn)行斷油試驗，檢查怠速不良是否與噴油器或其控制電路有關(guān)。

⑥檢修怠速控制電路。根據(jù)怠速控制電路檢查怠速控制執(zhí)行元件與控制線路是否存在故障。拆卸節(jié)氣門檢查，必要時進(jìn)行清洗。

⑦檢查點火正時及正時皮帶。檢查正時皮帶正式標(biāo)記是否對齊。正時皮帶彈性是否正常，是否被拉長，是否缺齒。

⑧檢修發(fā)動機(jī)機(jī)械故障。檢查火花塞間隙;檢查火花塞是否存在燒蝕及積碳情況。測量氣缸壓力，必要時拆解氣缸蓋檢查。檢查氣門間隙及氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)是否正常。

4? 總結(jié)

汽車發(fā)動機(jī)在使用過程中會因多種因素影響導(dǎo)致出現(xiàn)怠速抖動問題。怠速抖動故障不一定會直接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法運行，但它涉及的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)與部件較多，如不及時處理，會對發(fā)動機(jī)造成更大的損壞，影響行車安全。為此有關(guān)人員必須要重視汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動故障，及時排除故障，保證發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈陽.發(fā)動機(jī)怠速抖動的原因分析[J].汽車維修，2016（06）.

[2]吳泉成.汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動的原因及排查方法探討[J].科技風(fēng)，2016（15）.

[3]蘇世榮，周偉，宛銀生.汽車燃油泵怠速噪聲問題優(yōu)化[J].西華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017-11-06.

[4]楊瑞雪.汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動故障診斷與排除初探[J].汽車博覽，2020（11）：124.

[5]林鏡文.豐田卡羅拉發(fā)動機(jī)怠速抖動故障分析及排除[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2016（11）：30.

[6]陳祖堅.卡羅拉1ZR發(fā)動機(jī)爆震及怠速抖動故障分析[J]. 汽車與駕駛維修（維修版），2020（5）：56-57.

[7]周恒.新捷達(dá)發(fā)動機(jī)抖動的故障分析與維修[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（6）：102，104.

[8]錢玲.PLOL轎車怠速抖動故障排除[J].汽車維修，2011（10）：37.

[9]汪海東，沈越.夏利轎車發(fā)動機(jī)綜合故障分析與排除（下）[J].輕型汽車技術(shù)，2003（9）：54-56.

[10]奔馳S500發(fā)動機(jī)怠速抖動[J].汽車維修與保養(yǎng)，2002（12）：24.