電控發(fā)動機怠速不穩(wěn)原因分析及診斷流程

摘 要：怠速工況是發(fā)動機的重要工況之一。電控發(fā)動機怠速高低對油耗、發(fā)動機的排放污染、暖機時間以及使用壽命等都會產生不同程度的影響。如果診斷思路不正確會延長修理時間、降低工作效率。本文簡要分析了電控發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象、原因及其診斷方法，對發(fā)動機怠速故障診斷與維修人員提供參考。

關鍵詞：電控發(fā)動機；怠速不穩(wěn)；診斷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.249

1 前言

怠速工況是發(fā)動機工作的重要工況之一，是發(fā)動機在對外不做功的情況下，即離合器處于結合位置、變速器處于空擋位置（對于自動變速箱的車應處于“停車”或“P”檔位），只帶動其他各輔助裝置以最低轉速連續(xù)、平穩(wěn)運轉的狀態(tài)。

發(fā)動機怠速性能是評價發(fā)動機好壞的重要指標，怠速轉速的高低直接影響燃油消耗、排放污染和舒適性能等。保證發(fā)動機穩(wěn)定運轉的最低怠速轉速為最佳怠速轉速，一般汽油機怠速轉速在700～1000r/min。怠速轉速不宜過高或者過低，怠速過高，會使油耗增加。據(jù)統(tǒng)計，約有30%的燃油消耗出現(xiàn)在怠速階段。但從有害物排放減少的角度分析，怠速過低又會增加有害物的排放。如果怠速轉速過低，冷車運轉，空調打開或電器負荷增大、動力轉向時，會使怠速下降，若不采取措施，發(fā)動機將出現(xiàn)運轉不穩(wěn)定，甚至熄火。

2 怠速控制的功能

電控技術在現(xiàn)代汽車上應用越來越廣泛，怠速控制已經成為發(fā)動機集中控制的基本控制內容之一。其目的是在保證發(fā)動機排放要求，并且平穩(wěn)運轉的前提下，盡量降低發(fā)動機怠速，從而降低怠速時的燃油消耗。

其他工況時，駕駛員可以使用加速踏板來控制節(jié)氣門開度，進而改變進氣量，以調節(jié)發(fā)動機轉速和輸出功率。而怠速工況下，加速踏板完全松開，駕駛員則無法控制進氣量。此時，空氣通過節(jié)氣門縫隙或旁通怠速空氣道進入發(fā)動機，并由空氣流量計/進氣歧管絕對壓力傳感器來檢測進氣量，電控燃油噴射系統(tǒng)根據(jù)各傳感器信號來控制噴油量，從而確保發(fā)動機怠速時平穩(wěn)運轉。所以，發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)就是根據(jù)發(fā)動機的工作溫度和負載，由電控單元自動控制怠速時的進氣量，維持發(fā)動機以穩(wěn)定的怠速轉速運轉。也就是說，怠速轉速的控制實際上就是怠速時的進氣量的控制。

如果怠速工況時有負荷，則負荷的大小及其變化會影響怠速的轉速，此時怠速控制的目的就是確保即使有負荷變化，怠速轉速也相對穩(wěn)定。發(fā)動機怠速時，以下幾種情況下一般都需要提高怠速轉速（即快怠速）：

（1）在發(fā)動機啟動后，而冷卻水沒有達到正常溫度前，要自動提高發(fā)動機轉速，避免發(fā)動機出現(xiàn)發(fā)抖、不穩(wěn)，甚至停轉現(xiàn)象，同時也要縮短暖機時間。

（2）使用空調時，發(fā)動機負荷增大，則要提高發(fā)動機怠速轉速，避免發(fā)動機停轉。

（3）對動力轉向伺服機構來說，發(fā)動機低速轉向時，要提高發(fā)動機怠速，避免因發(fā)動機轉速下降而造成熄火，同時使轉向更輕便、可靠。

（4）當發(fā)動機轉速急劇降至怠速轉速時，要不同程度地提高發(fā)動機怠速，避免急加速時發(fā)動機停轉，同時也減少了排放污染。

3 影響發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因分析[1]

怠速不穩(wěn)是發(fā)動機維修中常見的故障現(xiàn)象。引起發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障的原因有很多，涉及面很廣，但總結起來無非就是進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、發(fā)動機機械故障等幾個方面造成的。

3.1 進氣系統(tǒng)故障

（1）進氣系統(tǒng)泄漏。一般情況下，怠速控制閥開度越大，進氣量越多。但當不應進入的空氣、汽油蒸汽、廢氣等進入進氣系統(tǒng)時，會造成可燃混和氣過濃或過稀，發(fā)動機就會不正常燃燒。當漏氣位置僅影響個別缸時，發(fā)動機抖動比較嚴重，特別對冷車時怠速影響較大。常見故障：進氣總管膠管破破損裂或卡子有松動，進氣歧管有破損漏氣，噴油器密封圈磨損漏氣，真空管插頭脫落、破裂等，曲軸箱強制通風閥、活性炭罐閥、廢氣再循環(huán)閥開度不正常等。

（2）進氣系統(tǒng)積炭污垢過多。節(jié)氣門及其周圍進氣管道、怠速控制閥等污垢過多，使空氣流通面積發(fā)生改變，怠速控制閥就無法精確控制怠速進氣量，從而造成怠速轉速不穩(wěn)。

（3）電控元件故障。怠速工況下，怠速執(zhí)行元件故障會直接導致怠速進氣控制不準，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)現(xiàn)象。當ECU接收到錯誤的信息而發(fā)出錯誤指令，或電腦內部出現(xiàn)故障時，將造成怠速進氣量控制失準，發(fā)動機會出現(xiàn)不正常燃燒，這是引起怠速不穩(wěn)的間接原因，屬于控制上的問題。如空氣流量計、進氣壓力傳感器本省或其線路故障，發(fā)動機ECU插頭進水、接觸不良，節(jié)氣門電機、怠速步進電機、電磁閥等損壞或發(fā)卡等。

3.2 燃油噴射系統(tǒng)故障

（1）噴油器故障。噴油器故障是燃油系統(tǒng)常見故障。如噴油器堵塞、密封不嚴、噴油不均、霧化不好等等，造成燃油混合氣過濃或過稀，使得各缸功率不均衡，從而導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)。空氣流量計或進氣歧管絕對壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、怠速開關、溫度傳感器、氧傳感器及其線路故障，均導致ECU發(fā)出錯誤指令，從而造成混合氣過濃或過稀，也屬于間接原因。

（2）燃油壓力故障。燃油壓力過高、過低都會造成空燃比變差，燃燒不充分，使得發(fā)動機怠速不穩(wěn)。燃油壓力過高，實際噴油量增加，燃油混合氣過濃；壓力過低，實際噴油量過少，噴出的燃油霧化不良。燃油濾清器或燃油泵堵塞、泵油能力不足，油管變形，燃油壓力調節(jié)器有故障等都會造成燃油壓力過高或過低。

3.3 點火系統(tǒng)故障

（1）點火模塊和點火線圈故障。現(xiàn)代汽車大多將點火模塊和點火線圈做成一體，采用直接點火或雙點火線圈。點火模塊和點火線圈有故障主要表現(xiàn)在火花塞不點火或者高壓火花弱。常見的原因如：點火觸發(fā)信號缺失；點火模塊供電或連接處松動；點火模塊有故障；初級線圈或次級線圈有故障等等[2]。

（2）火花塞和高壓線故障故障。火花塞間隙過大、過小、燒蝕、擊穿、高壓線漏電等均會導致點火能量不足，從而引起異常燃燒，甚至失火。常見的原因有火花塞間隙不正確、電極有積碳、電極燒蝕或損壞；高壓線絕緣外皮或插頭漏電；高壓線電阻過大。endprint

（3）點火提前角失準。點火提前角失準是一個間接故障。由于傳感器或線路故障會使得控制單元發(fā)出錯誤的指令，造成點火提前角不正確，或出現(xiàn)大范圍波動。常見的原因有：空氣流量計或進氣歧管絕對壓力傳感器、霍爾傳感器、溫度傳感器、爆震傳感器本身故障及其線路有斷路、短路、接地等故障；ECU故障或接觸不良等[3]。

3.4 排氣系統(tǒng)故障

當三元催化轉化器內部積炭、結膠等造成堵塞時，會使進氣管真空度過低造成發(fā)動機進氣不充分、排氣不徹底，導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)。

3.5 機械系統(tǒng)故障

（1）配氣機構故障。配氣機構故障會導致氣缸燃燒不正常，使得各缸功率不平衡。常見原因有：正時皮帶安裝位置錯誤；氣門密封不嚴，各缸壓縮壓力不同；各缸凸輪軸磨損量不同導致進氣量不同；氣門相關件有故障等等。

（2）發(fā)動機缸體、活塞連桿機構故障。這些原件故障都會造成個別缸功率下降，造成各缸功率不同，工作不平穩(wěn)。常見的原因有：氣缸襯墊損壞；活塞環(huán)槽內積炭過多或端隙過大，活塞環(huán)彈性減弱；氣缸圓度、圓柱度不在正常范圍內；因連桿彎曲變形、燃燒室有積炭，都會改變壓縮比。

4 發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障診斷方法流程

電控發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障診斷是一項涉及面廣、難度大的工作，我們可以根據(jù)儀器檢測、理論分析和維修經驗做出正確的判斷。一般故障診斷應遵循先外后內、先簡后繁、先熟后生、代碼優(yōu)先的原則，并按圖1故障診斷方法流程進行診斷。

雖然現(xiàn)代汽車大多都有故障自診斷系統(tǒng)，但也經常出現(xiàn)有故障時沒有故障碼顯示，或顯示的故障碼與實際故障不符的情況。隨著新技術、新結構、新材料的不斷涌現(xiàn)，造成發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因也越來越多，維修人員要不斷學習，全面考慮，最終排除故障。

參考文獻：

[1]百度文庫.發(fā)動機怠速不穩(wěn)原因及診斷[OL].http：//wenku.baidu.com/link？url=Hr_vgr4Nz4ck-t-3mqglrNI1c-wZ-X6wz7gkkfXVopKFNcIDq0DCfpE01ZCxcCufzyjAr1q0P1PK1Y28wF9mKx32UihhMNC3dVNAVDTPGS7.

[2]曹利軍.汽車發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障的分析及診斷[J].《赤峰學院學報（自然科學版）》，2010，26（01）：167-168.

[3]阮顏妹.淺談豐田佳美2.2怠速不穩(wěn)、發(fā)抖的檢修[J].《科學導報》，2013（09）：310-311.

作者簡介：張文娜（1981—），女，江蘇徐州人，碩士，講師，研究方向：汽車維修，職業(yè)教育、職業(yè)培訓發(fā)展研究。endprint