技师论文--凯越别克发动机怠速不稳故障分析与排除

1、木文主要介绍电控发动机步进电机式怠速控制系统，通过图例介 绍发动机怠速控制系统的结构组成以及工作原理，并结合实际情况， 例举几大类常见的怠速控制系统的故障；怠速过高，怠速过低，怠速 不稳，怠速熄火，发动机无怠速，并对有些故障的类型通过实际案例 加以分析和故障总结，列出故障诊断和维修方法。关键词：怠速、步进电机、故障诊断、维修绪 论怠速是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率 输出，并且保持最低转速稳定运转的工况，在汽车使用中，发动机怠 速运转的时间约占30%,怠速转速的高低直接影响燃油消耗和排放污 染。然而，在我国汽修行业中，怠速工况的故障率及怠速控制有关的 各种故障率远大于其他工

2、况的故障率。这种故障现象千奇百怪，造成 的故障原因也是多种多样，怠速控制中的问题确实给我们汽车维修人 员带来了不小的困难，如何对待，如何分析，如何检测和排除怠速控 制中所发生的各种故障，应是我们每个维修人员值得总结和探讨，研 究和交流的一个重要的课题。摘要2关键词2绪论21. 电控怠速控制系统的结构与工作原理41. 1结构和原理41. 2步进电机式怠速控制阀413怠速控制原理 52. 发动机怠速控制系统常见故障原因及排除方法 62. 1怠速不稳原因及检测方法63 案例分析73. 1案例分析1 732案例分析2 83. 3案例分析3 9结束语12参考文献121.电控怠速控制系统的结构与工作原理1

3、.1结构和原理步进电机式电控怠速控制系统的结构如下图2所示，主要有传感 器、ecu、步进电机式怠速控制阀组成。传感器检测发动机的运行t况 和负载设备的工作工况,ecu则根据各种传感器的输入信号确定一个怠 速运转的冃标转速，传感器主要有：空气流量计（maf）、进气岐管绝 对压力传感器（maf）、节气门位置传感器、水温传感器（ect）、氧 传感器、怠速开关信号、空调开关信号、发动机转速传感器等，并与 实际转速进行比较，根据比较结果控制步进电机怠速控制阀工作，以 调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。采用转速 反馈控制方式提高控制精度，为了避免怠速反馈控制与驾驶员通过油 门踏板动作引起

4、空气量发生干涉，怠速控制系统中，ecu需要根据节气 门位置信号和车速信号等对怠速状态进行确认，所以只有在节气门全 关、车速为零，怠速状态确认情况下才能进行怠速反馈控制。图2步迪乜机式怠速控制伺§ 匕矽4 9、i n "1l弄空岂号 a |5skt1 s】首丨电芳一令止图3步进原理图1.2、步进电机式怠速控制阀步进电动机型怠速控制阀有一内置步进电动机，发动机怠速运转时，ecu根 据各种传感器信号控制步进电动机顺时针或逆时针方向转动转子，使控制阀移进 或移出，增加或减小控制阀与阀座之间的间隙，以调节允许通过的空气量。步进电机式怠速控制阀由永久磁铁构成的转子、线圈构成的定子和将旋

5、转远动变成直线运动的进给运动的进给丝杠及阀等部分组成。它利用步进转换控制，使 转子叮顺时针也叮逆时针旋转，从而使阀芯轴向移动，改变阀与阀座之间的间隙 以达到调节旁通空气道的空气量其转了由永久磁铁构成，n极和s极在岡周上和间排列，共有8对磁极（极数 视发动机而异）。定子由a、b两个定子组成，其内绕有a、b两组线圈，线圈由 导磁材料制成的爪极包围。每个定子齐有8对爪极，每对爪极n极和s极相差一 个爪的差位，组成一体安装在外壳上。爪极的极性变换由微机控制装置输出的控 制定子相线绕组的屯压脉冲决定：a、b两定子绕组分别由1、3相绕组和2、4相 绕组组成，由ecu内晶体管控制搭铁，欲使步进电机止转，和线

6、控制脉冲按1234 相顺序依次迟后90。相位角，定子上n极向右运动，转子正转。反之，欲使步进 电机反转时，相线控制脉冲按1-2-3-4相顺序依次超前90°相位角，定子上n级 向左运动，转子随之反转，如图3所示。1. 3怠速控制原理步进电机式怠速控制系统的控制电路如图4所示,ecu依一定顺序 使t1-t4三极管适时导通，分别向步进电机的四个线圈供电，由于与 转了磁场间的相互作用（同性相斥，异性相吸），驱动转了旋转，调节旁通空气道的开度，从而调节旁通空气量。图4步进电机怠速控制电路2. 发动机怠速控制系统常见故障原因及排除方法很多原因都可能会引起发动机怠速不稳，基木由进气系统、燃油 系统

7、、点火系统、机械结构、电控系统等。21怠速不稳原因及检测方法(1) 怠速开关不闭合的原因及排除检测方法：怠速时打开空调或打方向，发动机怠速不升高则开关 不闭合。排除方法：调速或更换节气门位置传感器(2) 怠速控制阀故障分析与排除检测方法：检测怠速控制阀的动作声音，若无动作声音，则怠速 控制阀有故障。排除方法：清洗或更换怠速控制阀，在用电脑编程。(3) 进气管漏气的检测与排除检测方法：发车后，听发动机的声咅有无“吱吱”声，有则说明 有地方漏气。排除方法：找出漏汽源，更换或修复。(4) 配气相位原因检测与排除检测方法：查看止时标记，测量缸压，听发动机声咅。排除方法：重新对止时标记。(5) 喷油器堵

8、塞或滴漏检测与排除检测方法：听各个喷油工作时的声咅，有无“咔叽咔叽”声或测 喷油量，若无动作声或喷油量不在标准值内，则有问题。排除方法：清洗或更换喷油器(6) 排气堵塞的分析诊断与排除检测方法：进行排气背压检测，若不在标准值内则堵塞，或拆下 三元催化试车。排除方法：更换三元催化(7) 怠速工况时egr开启角度诊断与排除检测方法：拆下egr阀，把检查废气再循环通道堵死，看故障是 否消失。排除方法：清除egr阀的积碳或更换egr阀(8) 电控方面的原因(下面案例中有分析方法)3. 案例分析3. 1案例分析1：故障描述：今年八刀份来了一台别克凯越18l手动车，行驶四万 多公里，因事故大修，车辆大修完

9、成后试车，刚发车就发现怠速时特 别的抖，以往的经验大修后车辆会抖动，但是发车不久后就会正常， 但如今这台车发车两三个小时后问题还是没有解决，而且在路上跑也 无力。车间所有师傅都一起过来商量处理该问题了，有的说排气堵了, 有的说油压，有的说传感器，所有要检查的都查完了，就是没有查出 问题到底出现在那里，离交车的时间就只有两天了，这问题还是没有 查出原因来，于是由技术经理为组长的专项问题会诊来了，检测从头 开始。故障排除：由电喷系统，点火，进气，燃油，到气缸压力，进行 仔细的排查(1) 电喷系统：通过专用电脑对发动机数据流进行逐个分析对比, 进气量、喷油量、进气歧管压力、点火提前角、水温、节气门位

10、置、 氧传感器、怠速开关信号，空调接通信号，缺火数据、都在正常的波 动内，同时也发现一个小问题氧传感器1电压较其它车高一点，但也 在100mv900mv的正常值内，此问题能说明发动机的燃烧较其它车要 差一点点或混和气稀一点，但此不能证明有问题。(2) 进气系统：仔细检查了进气管路、节气门拉丝间隙、阻风门 磨损情况都没有发现任何问题，发车也没有听到有漏气的声音，系统 可以确定是正常的。(3) 燃油系统：将油压表连接在油路中，发动汽车，记录油压， 怠速时油压在2. 9ba.r左右，加速时油压也可达3. 2bar,这些都在止常 的标准值内，此系统没有问题。(4) 点火系统：然而已经对发动机的缺火数据

11、进行了查看，但是电 脑不能看出点火能量是否充足，测得火花塞间隙在0.9mm左右、高压 线12kq、点火线圈在14 q、跳火也很正常，系统没问题。(5) 排气管路：由于没有排气背压检查工具，所以只能将三元净化 催化器那一节排气管拆下试车，试车后没有发现问题有好转，由此也可 排除排气堵的原因。(6) 缸压检查:拆下进气歧管，再拆下所有火花塞，断油、断电后, 将加速踏板踩到底时打启动马达，进行各缸的压力测试。测得的各缸 压力值现在出现问题了，气缸压力只有7. 5bar所有人都很郁闷，(因为刚大修的车了，所以在检测中一直都没 有测缸压)大修后怎么会压力这么低，发动机的曲轴、活塞等都是止 厂配件，气门在

12、外面磨过，气缸在也外面处理了，这些在组装时都检 查好了，没有问题，现在这个问题会是出现在那里呢？所有人都想不 明白，又重新将发动机解体，在解体中发现一个问题，活塞不能完全 的运行到上止点，然后对活塞和曲轴进行测量发现曲轴的数值相差 3mm,此曲轴是凯越1.6l的，发回曲轴后重装后试车，问题解决。通 过这个例了告诉我们在做事时一定要细心，一定要相信数值不要相信 眼睛。此怠速不稳是由于压力不够使作功不好。32案例分析2：一辆别克凯越轿车行使了十四万多公里了车子松油门就熄火，且 发车也要加油门才能着火，在使行中也有无力的感觉。故障排除：进行试车后，现象确实是如此，而且发动机故障灯没 有点亮，根据这个

13、现象初步定为是无怠速。现象原因：1、怠速控制系统2、怠速马达木身的原因，木着由简单到 复杂的诊断原则，首先对马达进行检查，检查后发现马达杆升出来过 多，已经完全将怠速出气口堵塞了，导致空气无法进入，而且积碳特 别多，于是想可能是积碳过多，使马达卡死了，无法动作，于是将节 气门和马达清洗后试车，试车后问题还是没有解决，于是连接电脑查 看故障码，没有发现故障码，而且查看了马达的控制输出很正常，问 题进行到现在，已经很明了了，更换马达后，问题解决进行路试，但 是加速无力的问题同样存在，于是回来进行油压和火花塞，高压线检 测，发现火花塞间隙过大，而且有两个火花塞开裂漏电了，汕压也比 标准值低一点点，更

14、换火花塞和分缸线后进行路试，问题解决。33案例分析3：一辆别克凯越18手动轿车，行驶里程10万公里，用户反映该车加 速不良，有时发动机不能起动。在使用过程屮出现车辆内部存在“嗡、 嗡,，的响声。故障排除：根据用户反映的情况，经对燃汕、进气及点火系统进 行检查，喷油器、空气流量计、节气门体、点火线圈及进气压力传感 器等元件均正常，最后确定为燃油泵损坏。现象原因：当该款不燃油泵出现故障时，一般多会先出现“嗡、 嗡,，异响声。燃油泵的作用是将燃油加压输送到喷油器，当燃油泵损坏 后，燃油将不能正常喷入发动机气缸，因此将影响发动机的正常运转, 使得发动机出现加速不良的症状，情况严重时将导致发动机无法起动。 在更换燃油泵后，故障排除。节气门体空气流量计进气压力传感器燃汕泵结束语在平常工作中经验的积累和对数据含义的充分理解非常重要。在查找故障的 时候一定要注意分析，根据汽车及发动机的结构和原理，对照故障现象，找到故 障原因，找到故障点。找不到真正的故障点即使通过维修表面恢复正常