汽修专业毕业论文-浅谈发动机怠速不稳的故障诊断与排除

摘要作为汽车的心脏——发动机的好坏直接影响到汽车的动力性与经济性。车怠速运转的时间占汽车运转总时间的30%，怠速运转的好坏直接影响到汽车使用中燃油经济性和排放污染的好坏，又能反应汽车的技术性、稳定性、动力性等各种技术指标。怠速工况下的故障率远远大于其它工况的故障率。给汽车维修带来不小的困难。如何检测和维修怠速中所发生的各类故障，应是我们每个维修人员共同面对的挑战。本文从我国汽车现状出发，提出了解决发动机怠速稳常见故障的分析排除方法。对解决汽车在怠速问题方面的理论和实际问题方面，以及提高汽车维修行业人员操纵科学性、正规性等方面有一定帮助。关键词：发动机；怠速不稳；故障诊断；排除

怠速的基本概述怠速定义首先，介绍一下怠速不是一种速度，而是一种工作工况。发动机空转时称为怠速，即汽车档位为空挡。其次，介绍一下我们把汽车发动机工作状态分为多种工况，如加速工况、减速工况、全负荷工况、怠速工况等，其中怠速工况我们简称“怠速”。怠速定义是指发动机空转运转时，完全放松油门油门踏板，这时发动机就处于怠速状态。发动机怠速时的转速被称为怠速转速，它是维持发动机对外没有输出功率时的最低转速。怠速转速可以通过调整节气门大小等来调整其高低，至到调到怠速转速以发动机不抖动、耗油最少时的最低转速为最佳。怠速控制系统怠速控制系统功能怠速控制（ISC）已经成为发动机集中控制系统的基本控制内容之一。怠速控制的目的是在保证发动机排放要且运转稳定的前提下，尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。电控喷射式发动机在怠速工况时，空气通过节气门缝隙或旁通节气门的怠速空气道进入发动机，并由空气流量计（或进气绝对压力传感器）对进气量进行控制，电控燃油喷射系统（EFI）则根据各传感器信号控制喷油量，保证发动机的怠速运转。怠速控制系统的功能是根据发动机的工作温度和负载，由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。如图1。 （a）(b)图1怠速进气量控制方法a)节气门直动式b)旁通空气式1—节气门2—进气管3—节气门操纵臂4—执行元件5—怠速空气道怠速的磨损及弊端即使车在原地不动，发动机却在“突突”地转着——白白地烧油!这时，燃油燃烧产生的机械功都用在内部零部的摩擦和热耗上。由于发动机材料和技术的进步已推翻过去的感念－－“90%的磨损来自怠速”的说法；我国过去的发动机技术、材料都差，发动机怠速很不稳定，造成曲轴和缸壁负荷陡增陡降，时间长了的确磨损发动机。对现代发动机来说，90%的磨损来自启动，这是因为第一个点火的汽缸要把马达引导的低转速突然拉升上去，其负荷很大；而均匀的怠速是在已有的惯性下补充发动机自身消耗掉的能量，这一点点能量与起步所需能量比是小巫见大巫。怠速超过10分钟最大弊端是积碳，即便是机油清洗能力不强造成严重积碳现象也不及劣质汽油对缸体的磨损；我国油品最大的问题是含硫过高，这东西在高温下产生的硫化物不仅仅能使三元催化失效，更重要的是它能附着在缸壁上使缸壁失去光洁度，随着硫化物对缸壁腐蚀的增加，磨损也随之加剧；国内有大量涡轮增压机器，随便到一个修理厂打听一下会知道涡轮增压器“挺爱坏”，究其原因无非是被废气中的硫腐蚀严重；废气是汽缸排出的，涡轮增压器尚且如此，可见发动机汽缸里的硫化物了得，就这油品，再搞个1.3倍的增压，本来就不光洁的缸壁不堪重负，不烧机油才怪。怠速控制的方法措施怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。在发动机集中控制系统中，控制怠速进气量的方法可分为两种基本类型：节气门直动式和旁通空气式。节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量，而旁通空气怠速控制系统中，设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。目前应用比较广泛的是旁通空气式怠速控制系统。按执行元件的类型不同，旁通空气式怠速控制系统又分步进电动型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。怠速控制的方法及执行元件的类型因车而异，目前应用较多的是步进电动机控制的旁通空气式怠速控制系统。不同车型的怠速控制系统，其控制内容也不完全相同，控制内容通常包括：起动控制、暖机控制（快怠速控制）、负荷变化控制、反馈控制和学习控制等。怠速不稳常见故障分析诊断与排除怠速开关不闭合故障分析怠速触点断开，ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作，进气量较少，造成混合气过浓，转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时，又增加喷油量，减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升。如此反复使发动机怠速不稳，在怠速工况时开空调，打方向盘，开前照灯会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火．ECU会增人喷油量来维持发动机的平稳运转。怠速触点断开，ECU认为发动机不是处于怠速工况，就小会增大喷油量，因而转速没有提升。诊断方法怠速时打开空调，打方向盘．发动机转速不升高，可证明是此故障。故障排除对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。怠速控制阀(ISC)故障故障分析电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号，红过运算对怠速控制阀进行调节。当怠速转速低于设定转速值时，电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度，使进气量增加，以提高发动机怠速。当怠速转速高于设定转速值时，电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道，使进气最减小，降低发动机转速。由于油污、积炭造成怠速控制阀动作滞涩或卡死，节气门关闭不到位等原因，使ECU无法对发动机进行正确地怠速调节，造成怠速转速不稳。诊断方法检查怠速控制阀的作动声音，若无作动声即怠速控制阀出现故障。故障排除清洗或业换怠速控制阀，并用专用解码器对怠速转速进行基本设定。进气管路漏气故障分析由发动机的怠速稳定控制原理可知，在正常情况下，怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系，即怠速控制阀开度增大，进气量相应增加。进气管路漏气，进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函数关系，即进飞量随怠速控制阀的变化有突变现象，空气流量计此无法测出真实的进气量，造成ECU对进气量控制不准确，导致发动机怠速不稳。诊断方法若听见进气管有泄漏的嗤嗤声，则证明进气系统漏气。故障排除查找泄漏处，重新进行密封或更换相部件。配气相位错误故障分析对于使用质量流量型空气流量传感器的车型，此种传感器采用了恒温差控制电路来实现对空气流量的检测。其控制电路是由发热元件、温度补偿电阻、精密电阻和取样电阻组成的电桥电路。当空气气流流经发热元件使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减小，电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给发热元件的电流，使其与温度补偿电阻的温度差保持一定。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，即流过传感器的空气量。当电桥电流增大时，取样电阻上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转化为输出给ECU的电压信号，ECU根据此信号设定基本喷油量。配气相位的错误会使使气门不按规定时刻开闭，致使进入气缸内的空气量减少，同时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高，从而使发热元件受到冷却的程度降低，因而输出给ECU的电压信号就低，喷油量就会减少，容易造成发动机在怠速时运转不稳，出现抖动。对于使用压力型空气流量传感器的车型，压力传感器是将进气管的压力信号转化为电压信号输出给ECU，ECU发出指令使喷油嘴喷油。因此，△Px是决定喷油量的依据。配气相位错误会使△Px超出标准且出现波动，引起喷油量波动，使发动机怠速不稳。诊断方法检查气缸压力、△Px和正时标记，若缸压不在标准值范围内或△Px超出标准并且正时标记不正确，即可判断发生此故障。故障排除检查正时标记，按照标准重新调整配气相位。喷油器滴漏或堵塞故障分析若喷油器有滴漏或堵塞现象，使其无法按照ECU的指令进行喷油，从而造成混合气过浓或过稀，使个别气缸工作不良，导致发动机怠速不稳。喷油器的堵塞引起的混合气过稀，还会使氧传感器产生低电位信号，电脑会根据此信号发出加浓混合气的指令，如果指令超出调控极限时，电脑会误认为氧传感器存在故障，并记忆故障代码。诊断方法用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽”作动声或测量喷油器的喷油量，若喷油器无作动声或喷油量超出标准，喷油器即有故障。故障排除清洗喷油器，检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象。排气系统堵塞故障分析与三元催化器内因部因结胶、积炭、破碎等原因造成局部堵塞或随机堵塞时，就会加大排气时的反压力，使进气管真空度过低，造成发动机排气不彻底、进气不充分，致使气缸工作性能变差。发动机怠速发抖。进气不顺畅可能还会造成电脑记忆空气流量计故障代码。若该故障长时间不排除，将使氧传感器长期在恶劣条件下工作，加速了氧传感器的损坏，造成发动机故障灯亮。诊断方法利用真空表对△Px进行检测，若△Px较低且加速时常常伴有发闷的现象，可确定为此故障。故障排除更换三元催化器。怠速工况EGR阀开启故障分析EGR阀只有在发动机转速升高或中向负荷时才开启，EGR阀开启后将一部分废气引入燃烧室参与混合气的燃烧，降低了燃烧室内的温度，以减少NOx的排放。但过多的废气参与再循环，将会影响混合气的着火性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷等工况时。ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受影响。若EGR阀地发动机怠速时开启，使废气参与循环进入燃烧室，使燃烧变得不稳定，有时甚至失火。诊断方法拆下EGR阀．把废气再循环通道堵死。故障现象消失即为此故障。故障排除此故障大多是由于EGR阀被积炭卡死在常开位置所造成。消除EGR阀上的积炭或更换EGR阀。

结束语怠速不稳是发动机维护中最常见的故障。如何解决怠速不稳是汽车实际应用中的一个难题，它给维修企业带来了头痛，普遍缺乏系统有效的解决方案。如果诊断思路不正确，维修时间会延长，工作效率会降低，甚至车主都迫不及待地想换车。本文从实践出发，根据进气系统、点火系统、燃油系统和机械系统，逐步检查故障，找出故障原因。对汽车发动机的维修具有实际指导意义，可供同行参考。

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