毕业论文电喷发动机怠速不稳的原因分析与排除

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1、电喷发动机怠速不稳的原因分析与排除【摘要】：本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，怠速工况是故障率及怠速控制

2、有关的各种故障率远大于其他工况的故障率。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。1 电控怠速控制系统的结构与工作原理1.1 结构和原理步进电机式电控怠速控制系统的结构如下图1.1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工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目标转速，传感器主要有：空气流量计（MAF）、进气岐管绝对压力传感器（MAF）

3、、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1.1 步进电机式电控怠速控制系统的结构1.2步进电机式怠速控制阀如图1.2：步进电机型控制阀有一内置步进电动机，发动机怠速运转时，EC

4、U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，如图中的红色圈就是怠速马达，ECU发出信号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，怠速时节气门是关闭的，空气从阀门进去燃烧室，阀门的开度是在ECU中计算好了的，在不同的怠速下ECU控制马达的步数。 图1.2 步进电机控制阀结构图 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1.3所示，ECU依一定顺序使S1-S4三极管适时导通，分别向步进电机的四个线圈供电，由于与转子磁场间的相互作用（同性相斥，异性相吸），驱动转子旋转，调节旁通空气道的开度，从而调节旁通空气量。 图1.3 怠速马达控

5、制原理图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，基本由进气系统、燃油系统、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，听发动机的声音有无“吱吱”声，有则说明有地方漏气。排队方法：找出漏汽源，更换或修复。4配气相位原因检测与排除

6、检测方法：查看正时标记，测量缸压，听发动机声音。排除方法：重新对正时标记。5喷油器堵塞或滴漏检测与排除检测方法：听各个喷油工作时的声音，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） 车型：别克凯越 1.8L 手动档 四万多公里故障描述：今年八月

7、份来了一台别克凯越1.8L手动车，因事故大修，车辆大修完成后试车，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，出理这种问题了车间是所有师傅都一起过来商量了，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着个分析对比，进气量、喷油量

8、、进气歧管压力、点火提前角、水温、节气门位置、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：接油压表连接在油路中，发动汽车，记录油压，怠速时油压在2.9bar左右，加速时油压也可达3.2bar,这些都在正常的标准值内，此系统没有问题。(4)点火系统：然而以经

9、对发动机的缺火数据进行了查见，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12K、点火线圈在14、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，由些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，将加速踏板踩到时底打启动马达，进行各缸的压力测试。测得的各缸压力值现在问题出现 了，气缸压力只有7.5bar.所有人都只了一惊，（因为刚大修的车子，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、活塞等都是正厂配件，气门在外面

10、磨过，气缸在也外面搞了，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，有重新将发动机解体，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。通过这个例子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。车型：别克GL8，行使了十四万多公里了故障现象：车子放开油门就息火，且发车也要加着油门才能着火，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，根据这个现象初步定为是无怠速，

11、现象原因：1、怠速控制系统2、怠速马达本身的原因，诊断本着由简单到复杂的原则，首先对马达进行检查，检查后发现马达杆以升出来过多，以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，以经很明了了，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，而且有二个火花塞以经开裂漏电了，油压也比标准值低一点点，更换火花塞和汽油格后进行路试，问题解

12、决。3 怠速控制系统故障诊断思路及总结对于故障的诊断就像医生给病人看病一样，对症下花是最关健，所以在诊断中必须要了解车辆现在是处于一个什么样的状态，发动机的怠速不稳，分为很多 种，只有先得知怠速是高、是低、还是没有怠速，以及在怠速不稳的同时有没有其他是什么现象呢？首先：就须询问车主，故障的现象特征，在什么情况下发生的这种现象，其二：跟据车主反应的现象进行试车，确定故障的现象，然后对故障的现象进行分析，确定维修的思路及排除方法，须要进行什么样的检查，一定 要有针对性，不然会走很多弯路。在实际修理当中，造成发动机怠速不稳的主要有以下几个原因：一、进气管路堵塞或漏气，使进气量过少或过多，导致混合气过

13、浓或过稀，从而使发动机作功不平衡。二、点火不良，导致缺火或燃烧不充分。三、气缸压力不足或不平衡。四、燃油压力不足或喷油器工作不良。五、控制发动机点火与喷油的传感器故障。（如：节气门位置传感器，空气流量计）对于以上几种情况都有不同的检测方法，结合检测方法，灵活的运用，思路会越来越清楚，诊断步骤是没有固定的只有结合实际情况而确定。节气门怠速马达积碳过多，是导致发动机怠速轻微抖动的主要原因，在实际的修理中，处理怠速不稳的问题大多是从节气门和缺火数据着手，在别克车系中只有2009年以后生产的汽车才有电子节气门发动机，以前的都是怠速马达拉线式节气门，怠速马达积碳太多使进气系统不顺，进气量减少，在以后电子

14、节气门将会完全代替拉线式节气门，那样对汽油的品质会要求越来越高，不好的油品会使积碳更易产生，对于电子节气门没有专用电脑的学习功能是不能进行清洗，不然会怠速过高且会严重抖动。结束语 从怠速控制系统的原理出发，简要介绍了怠速控制系统作用、结构、工作原理和相关特性，这样对于怠速工况和怠速控制系统相关故障就有了一定的分析方法及检测手段。从工作实践中，了解车辆的主要故障点了重点进检测，问题的发生都有个概效的东西在里面，所以在修理中一定不要没有目的的修，要做到心中有数，大胆诊断细心做事。 致谢： 此论文能顺利的写完是在*老师热情的指导下才得以完成，在此非常感谢指导老师的帮助，学生此后一定会不负老师的苦心，在修理行业中刻苦钻研。参考文献1孙宪峰.汽车发动机构造与维修M.北京高等教育出版社,20072曹红兵.汽车发动机电控系统结构原理与故障诊断.机械工业出版20073董国平.汽车维护与故障排除北京人民交通出版社.1996第7页