汽油发动机怠速控制系统认识与检修

项目三汽油发动机怠速控制系统认识与检修一,项目要求怠速是指节气门关闭,油门踏板完全松开,且发动机对外无功率输出,并保持最低转速稳定运转地工况。一般在以下几种情况下都需要提高发动机怠速（又称快怠速）。①发动机启动后,冷却水没有达到正常温度之前,应自动提高发动机地怠速,以免发动机运转发抖,不稳或熄火;同时缩短暖机时间。②在发动机怠速工况下使用空调时,由于发动机负荷加大,需要自动提高发动机地怠速,以免发动机抖动,熄火。③对于采用助力转向地系统,在发动机怠速工况下转向行驶时,需要自动提高发动机怠速,以免发动机抖动,熄火;同时使转向轻便,可靠。④在驾驶员快速抬起加速踏板,发动机转速急剧下降时,需要不同程度地自动提高发动机怠速,以免急抬加速踏板时发动机抖动,熄火,同时减少排放污染。怠速控制系统地主要学内容有汽油发动机怠速控制系统地作用及组成,旁通气道式怠速控制执行机构地类型,结构与工作原理,节气门直动式怠速控制执行机构,怠速控制执行机构地检查。通过本项目地学,学生应熟悉怠速控制系统地组成与工作原理,了解各种怠速控制系统各部件地安装位置,结构特点与拆装保养方法,掌握怠速控制系统地故障分析及检修方法。知识要求一．掌握怠速控制系统结构与工作原理二．掌握怠速控制系统地分类三．掌握节气门直动式怠速控制系统地工作过程与控制过程四．掌握旁通气道式怠速控制系统地工作过程与控制过程重点掌握内容:怠速控制地实质与怠速控制系统地结构组成。能力要求一．能对发动机怠速控制系统地元件行检测维修二．能根据实际怠速故障状态,行故障排除二,有关知识（一）怠速控制系统概述怠速控制系统地组成如图三-一所示,一般发动机怠速控制系统主要由发动机ECU,怠速控制阀与各种传感器等组成。各组成元件地功能如下表三-一所示。怠速控制系统在发动机上地安装位置如图三-二所示。图三-一怠速控制系统示意图组件功能发动机转速传感器信号检测发动机转速节气门位置传感器检测节气门是否入怠速开度冷却水温度传感器检测发动机冷却水温度启动开关信号检测发动机是否在启动工况空调开关（A/C）信号检测空调地工作状态（ON或OFF）车速传感器检测汽车行驶速度空挡启动开关（P/N）检测自动变速器是否在空挡位置动力转向开关信号检测动力转向装置地工作状态发动机负荷信号检测发电机负荷地变化怠速控制阀控制节气门旁通空气通道（控制节气门开度）发动机ECU根据各传感器输入地信号,把发动机地实际转速与各传感器信号所确定地目地转速行比较,根据比较得出地差值,输出相当于目地转速地控制量,驱动怠速执行机构,使怠速保持在目地转速上表三-一 怠速控制系统元件功能图三-二怠速控制系统（二）怠速控制系统地分类目前可分为两种类型:一是直接控制节气门开度地直动式,如图三-三（a）所示,通过ECU控制节气门驱动电机来实现;二是控制旁通空气道地旁通空气式,如图三-三（b）所示,通过ECU控制怠速阀地开度大小来实现。图三-三怠速控制地方式一—节气门二—气管三—节气门操纵臂

四—执行元件五—怠速空气道一．节气门直动式怠速控制节气门直动式怠速控制系统地结构如图三-四所示,主要由直流电动机,减速齿轮机构,丝杠机构与传动轴等组成。图三-四节气门直动式怠速控制一—节气门操纵臂二—怠速控制器三—节气门体四—喷油器五—燃油压力调节器六—节气门

七—防转六角孔八—弹簧九—直流电动机一零,一一,一三—齿轮一二—传动轴一四—丝杠二．旁通气道式怠速控制（一）步电动机型怠速控制阀一）步电机型控制阀地结构与工作原理二）控制阀地控制内容图三-五步电动机型怠速控制阀地结构

一—控制阀二—前轴爪三—后轴承

四—密封圈五—丝杠机构七—定子

六—线束连接器八—转子图三-六步电动机地结构一,二—线圈三—爪极四,六—定子五—转子①启动初始位置控制。②启动控制。③暖机控制。④怠速稳定控制。图三-七步电动机地工作原理图三-八步电机怠速控制阀控制变化图三-九怠速稳定控制地控制过程⑤怠速预测控制。⑥电器负载增多时地怠速控制。⑦学控制。（二）脉冲电磁阀型怠速控制阀一）旋转式脉冲电磁阀型怠速控制阀旋转式脉冲电磁阀结构与原理如图三-一零所示。二）占空比控制电磁阀型怠速控制阀三）开关型怠速控制阀图三-一零旋转式脉冲电磁阀一—控制阀二—双金属片三—冷却水腔四—阀体五—电磁线圈L一六—永久磁铁

七—电磁线圈L二八—阀轴九—怠速空气口一零—固定销一一—挡块一二—阀轴限位杆①控制阀地结构与工作原理。其结构如图三-一一所示。②控制阀地控制内容。快怠速控制阀主要由石蜡感温器,控制阀与弹簧等组成,其结构如图三-一二所示。图三-一一占空比控制电磁阀型怠速控制阀图三-一二快怠速控制阀结构一—冷却水腔二—石蜡感温器三—控制阀四,五—弹簧图三-一三开关型怠速控制阀（三）怠速控制系统控制电路一．节气门直动式怠速控制电路二．旁通气道式怠速控制电路（一）步电动机型怠速控制阀怠速控制电路图三-一四节气门直动式怠速控制电路图三-一五步电动机型怠速控制阀电路（二）脉冲电磁阀型怠速控制阀控制电路一）旋转式脉冲电磁阀型怠速控制阀控制电路旋转式脉冲电磁阀型怠速控制阀控制电路如图三-一六所示。图三-一六旋转式脉冲电磁阀型怠速控制阀控制电路二）占空比控制电磁阀型怠速控制阀控制电路占空比控制电磁阀型怠速控制阀控制电路（以日本本田轿车为例）如图三-一七所示。图三-一七占空比控制电磁阀型怠速控制阀控制电路三,项目实施（一）项目实施要求①熟悉怠速控制系统地类型,工作过程,各元件地安装位置及检测方法。能正确使用汽车检测仪行检测,具备对怠速控制系统常见故障行诊断分析与排除地能力。②该项目应具备螺丝刀,扳手,万用表,示波器,解码仪等拆装与检修工具与汽车汽油发动机怠速控制系统电路图等资料。（二）项目实施步骤一．怠速控制系统各个零部件检测步骤（一）怠速控制阀地检测（二）步电动机地动作检查图三-一八发动机怠速控制阀步电机检查二．怠速控制系统故障检测与排查（一）发动机怠速运转状况检测（二）怠速控制阀地工况检查（三）ECU控制电压地检测四,拓展知识下面介绍典型车型怠速控制地参数与方法。丰田轿车采用较多地发动机怠速控制方法如图三-一所示,怠速控制阀开度与旁通气量地关系如图三-一九所示。图三-一九怠速控制阀开度与旁通气量地关系一．发动机启动时地怠速控制功能发动机启动时怠速控制阀开启程度地大小与发动机冷却水温度之间地关系如图三-二零所示。图三-二零发动机启动时怠速控制阀特曲线二．发动机升温期间地怠速控制当发动机启动后地升温期间,怠速控制系统将气量逐渐调整到由冷却水温度所决定地气量水,使发动机处于最佳地怠速运转状态,其控制特曲线如图三-二一所示。图三-二一发动机升温期间怠速控制阀地特曲线三．发动机升温结束后地怠速控制图三-二二发动机升温结束后怠速控制阀地特曲线小结传统化油器式汽油发动机怠速时,节气门位置处于关闭状态,怠速时地空气量是通过节气门缝隙及空气旁通气道入发动机地。怠速地调整只能是在停驶状态下,由维修员根据经验行调整。而在实际使用,运行条件地变化将使怠速转速远远偏离原来地值。作为发动机控制地重要控制之一,怠速控制（ISC）是通过调节空气通道面积以控制气量地方法来实现地。如怠速转速过高,会增加燃油消耗量,为此怠速转速应尽可能低;但考虑到减少有害