德州职业技术学院Word格式.docx
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3.1.4配气相位错误的分析诊断与排除..................................8
3.1.5喷油器滴漏或堵塞的分析诊断与排除..............................9
3.1.6排气系统堵塞的分析诊断与排除..................................9
3.1.7怠速工况时EGR阀开启的分析诊断与排除.........................10
3.1.8怠速不稳电控方面的原因.......................................10
3.2怠速偏高,偏低或无怠速原因分析..............................12
3.2.1怠速偏高的一般原因...........................................12
3.2.2怠速偏低或无怠速原因分析.....................................12
3.2.3怠速过高或过低故障的排除.....................................12
3.3快速诊断怠速自动控制系统故障..............................13
3.4其他问题..................................................13
第四章电喷发动机怠速故障案例分析...........................14
4.1捷达5气门发动机..........................................14
4.2某别克轿车................................................14
总结............................................................15
致谢............................................................16
参考文献.......................................................17
第一章引言
电喷发动机是采用电子控制装置.取代传统的机械系统（如化油器）来控制发动机的供油过程。
如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置。
电子控制装置根据这些信号参数,计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。
并与进入的空气气流混合,进入燃烧室燃烧,从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。
这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。
而怠速不良故障诊断程序怠速不良是电控燃油喷射式发动机常见的故障之一,它有多种表现形式,包括怠速不稳、怠速熄火、冷车怠速不良、热车怠速不良等。
尽管现在大多数的轿车都有故障自诊断系统,但也会出现汽车有故障而自诊断系统却显示正常代码或显示与故障无关的代码情况。
这通常是由不受电控单元（ECU）直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障而形成。
第二章怠速控制原理和控制过程
所谓怠速,是指发动机在无负荷（对外无功率输出）的情况下的稳定运转状态。
怠速控制目的:
用高怠速实现发动机启动后的快速暖机过程;
自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。
发动机的怠速不稳,主要是控制发动机怠速的某些元件出现故障引起,转速忽高忽低,发动机产生振动。
加速不良是指车辆在行驶时,提速困难,加速不畅,发动机不能按车辆行驶的需要正常完成各类工况。
现在我们先分析其组成及工作原理。
1、传感器:
主要有检测发动机转速大小的曲轴位置传感器、检测发动机是否处于怠速运行状态的节气门位置传感器、检测发动机冷却液温度高低的冷却液温度传感器、检测发动机是否处于启动工况的启动开关信号、检测空调压缩机是否处于工作状态的空调开关信号、检测变速器是否有载荷加在发动机上的空档启动开关信号、检测动力转向系统是否起作用的动力转向开关信号、检测发电机负荷变化的发电机负荷信号以及检测车速的车速传感器信号。
2、执行器:
怠速空气控制阀.控制怠速时进气量的大小。
3、发动机控制模块（ECU）:
根据从各个传感器输入的信号,把发动机的实际转速与根据各个传感器输入的信号所决定的目标转速进行比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动怠速空气控制机构,即怠速空气控制阀,使发动机怠速转速保持在目标转速。
ECU根据节气门全关信号,来判断发动机是否处于怠速状态,然后根据发动机冷却水温传感器来调整,从而保证发动机转速稳定地运转。
根据有关传感器信号ECU控制怠速控制阀,使发动机在不同怠速工况时都处在最佳转速下稳定运转。
电喷发动机怠速系统控制原理图
控制原理:
发动机怠速转速控制的实质是对怠速进气量的控制。
（1）起动设定。
发动机停机没有发动机转速信号传至ECU时,怠速控制阀全开以改善发动机再次起动时的起动性能。
为了使怠速控制阀的设定适于发动机下次起动,即使在点火开关断开后,还必须供电给ECU和怠速控制阀。
因此,为了保持主继电器接通,ECU继续输出12V电压,直至怠速控制阀被设定为止。
设定一旦完成,怠速控制阀就切断流往继电器的电流。
（2）起动控制。
由于怠速控制阀事先设定在全开位置,起动中通过怠速控制阀的空气量是最大,这使发动机易起动。
但是发动机起动后,如果怠速控制阀仍然保持全开位置发动机转速就会升得太高。
所以,当发动机在起动中或起动后达到一定的转速这一转速是由冷却水温传感器信号来确定,ECU就开始输出信号给怠速控制阀,使其从全开位置闭合至接近由冷却液温度确定这一点。
控制相关信号有发动机转速、冷却液温度、节气门位置传感器等。
（3）暖机快怠速控制。
当冷却温度升高时,怠速控制阀从起动中闭合那一点继续逐渐闭合。
当冷却液温度达到80℃时,怠速控制阀将快怠速控制终止。
第三章怠速运转不良原因分析与排除
发动机怠速运转不良的故障主要分为三种情况。
一是怠速不稳;
二是怠速偏高;
三是怠速偏低或没怠速。
3.1怠速不稳
怠速不稳的一般原因有：
怠速开关不闭合；
怠速控制阀调整不当；
进气及真空系统有漏气现象；
配气相位错误；
喷油器滴漏或堵塞而工作不良；
排气系统堵塞；
怠速调节阀有故障或积炭等；
在点火电路有故障（有火花塞损坏烧、烧蚀开裂,高压线漏电,分电器破损,点火线圈工作不良等）,活性碳罐堵塞或电磁阀损坏；
曲轴通风阀（PCV）有故障或堵塞；
怠速混合空然不当；
气门漏气；
各缸气缸压力相差过大；
点火正时失准；
电控方面原因等等。
3.1.1怠速开关不闭合的分析诊断与排除
（1）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根据空气流量传感器和曲轴位置、转速信号确定喷油量和喷油时间。
而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,就会减少喷油量,增加怠速控制阀的开度,由此又会造成混合气过稀,使转速下降;
当ECU收到氧传感器反馈的混合气过稀信号时,会增加喷油量,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。
而在怠速工况时开空调,转动转向盘,开照灯均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会增大供油量来维持发动机的平衡运转。
怠速触点断开,ECU认为发动机不是处于怠速工况,就不会增大供油量,因而转速没有提升。
（2）诊断方法
怠速时开空调和转动转向盘,若发动机怠速转速不升高,则证明怠速开关不闭合。
（3）故障排除
调整或更换节气门位置传感器。
3.1.2怠速控制阀故障的分析诊断与排除
电喷发动机的正常怠速是通过怠速控制阀（ISC）来保证的。
ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调开关等信号,经过运算对怠速控制阀开大进气旁通道或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发动机怠速转速;
当怠速转速高于设定转速时,ECU便指令怠速控制阀关小进气旁通道,使进气量减少,降低发动机转速。
由油污、积炭造成的怠速控制阀动作发卡或节气门关闭不到位等会使ECU无法对发动机进行正确的怠速调节,造成怠速不稳。
检查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。
清洗或更换怠速控制阀,并用专用解码器对怠速进行基本设定。
3.1.3进气管漏气的分析诊断与排除
由发动机的怠速控制原理可知,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。
进气管漏气,使进气量与怠速控制阀的开度不严格遵循原函数关系,空气流量传感器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。
若听见进气管有泄漏的“哧哧”声,则证明进气系统漏气。
查找泄漏处,重新进行密封或更换相关部件。
3.1.4配气相位错误的分析诊断与排除
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、温度裣电阴、精密电阻和取样电阻组成的桥式电路。
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性质元件的电流,使其与温度裣电阻的温度差保持一定量。
电流增量的大小,取决于性质元件受到冷却的程度,即取决于渡过空气流量传感器的空气量。
当电流增大时,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,从而使性质元件的冷却程度降低,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。
对于采用D型燃油喷射系统的车型,进气歧管绝对压力传感器将进所歧管的压力（⊿Px）信号转化为电压信号输出给ECU,ECU发出指令使喷油器喷油。
因此⊿Px是ECU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。
检查气缸压力、⊿Px和正时标记,若气缸压力或⊿Px不在标准值范围内而且正时标记不正确,则可判断发生了配气相位错误。
检查正时标记,按照标准重新调整配气相位。
3.1.5喷油器滴漏或堵塞的分析诊断与排除
喷油器滴漏或堵塞,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,ECU会根据此信号发出加浓混合气的指令,在指令超出调控极限时,ECU会误认为氧传感器存在故障,并记忆故障代码。
用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽”动作声或测量喷油器的喷油量。
若喷油器无动作声或喷油量超出标准,则喷油器有故障。
清洗、检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象。
3.1.6排气系统堵塞的分析诊断与排除
当三元催化转化器内部因积炭、破碎等原因造成局部堵塞时,就会加大排气阻力,使进气管负压降低,造成发动机排气不畅、进气不充分,致使发动机工作性能变差,怠速发抖,可能还会造成ECU记忆关于空气流量传感器的故障代码。
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,加速氧传感器的损坏,造成发动机故障指示灯亮。
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声音,则可确定三元催化转化器堵塞。
更换三元催化转化器。
3.1.7怠速工况时EGR阀开启的分析诊断与排除
EGR阀只有在发动机中小负荷时才开启,EGR的作用是一部分废气进入燃烧室,降低燃烧室内的温度,减少NOx的排放。
但过多的废气参与燃烧,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、低速和小负荷等工况时（这时ECU控制废气不参与燃烧,避免发动机性能受影响）。
若EGR阀在发动机怠速时开启,使废气进入燃烧室参与燃烧,燃烧就变得不稳定,有时甚至失火。
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。
此故障大多是由于EGR阀被积炭卡死在常开位置所造成的,消除EGR阀上的积炭或更换EGR阀,故障即可排除。
3.1.8怠速不稳电控方面的原因
（1）怠速开关信号电路原因发动机控制电脑（ECU）是根据怠速开关信号（IDL端子）电位的高低来判断发动机是否处于怠速工况的。
当怠速触点闭合，给ECU的IDL端子输入低电位时，ECU判断发动机处于怠速工况，于是启动怠速控制程序控制发动机运转。
因怠速触点间隙调整不当、接触不良、损坏及电路故障，发动机ECU将无法正确判定怠速工况，从而造成怠速控制失误，导致各种怠速不良现象。
因此,在检查时应加以重视，一般应首先排除这一可能。
（2）怠速控制阀及其电路原因怠速控制阀（ISC阀）用来控制怠速工况下绕过节气门进入进气歧管的旁通空气量，以控制怠速大小，发动机ECU根据水温传感器信号（THW端子）及空调（A/C）、发动机动力转向油泵等附属装置工作状态的开关信号，将发动机转速控制在所设定的目标转速稳定运转，控制过程采用反馈控制的形式。
ISC控制阀分步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型、真空电磁阀型等，当ISC阀因积炭堵塞、卡住，控制线路出现短路、断路和搭铁时，发动机ECU无法正确控制ISC阀的开度，导致怠速不良，诊断时应加以重点检测。
（3）空气流量计及其电路原因空气流量计检测进入发动机的空气量，是ECU控制燃油喷射的主要依据之一，空气流量计及其电路故障使ECU接收不到空气流量信号或收到的信号失真，造成喷油器喷油量失准，混合气过浓或过稀，导致转速过低、缺火或怠速运转不柔和。
诊断时可用数字万用表检测怠速时空气流量信号输出端子及ECU相应输入端子电压，与标准值进行比较判断。
（4）喷油器及其电路原因喷油器及其电路故障影响喷油数量及质量。
如喷油器积炭堵塞造成喷油量减少、雾化不良，喷孔磨损使喷油过多、滴漏，喷油器电磁线圈及其控制线路电气故障（接触不良、短路、断路、搭铁）引起喷油量减少、不喷油等，导致怠速运转不柔和及缺火现象。
（5）冷却液温度传感器及其电路原因怠速时，发动机ECU根据冷却液温度传感器输入信号（THW端子）判断发动机热状态，对喷油量进行修正，水温低时，汽油蒸发困难，混合气形成困难且不均匀，因此低温时适当增大喷油量，加浓混合气。
水温传感器不良使输出信号失真，ECU从THW端子获得错误信号，造成修正不当。
电路短路或断路时电脑采用跛行控制，固定采用80度水温控制怠速，往往使怠速过低、缺火及运转不柔软和。
（6）燃油泵及油路系统原因燃油泵及油路系统影响燃油压力，如压力过低，使喷油器线圈在同样通电时间的情况下实际喷油量减少，喷雾质量变差，怠速混合气变稀；
压力过高，则喷油量过多，混合气过浓。
燃油系统压力与燃油压力调节器、燃油泵、油压电磁阀的技术状况及其电路工作状况有关。
（7）废气再循环阀及其电路原因废气再循环阀（EGR阀）只在发动机处于正常工作温度并达一定转速时才打开，将一部分废气引入进气歧管并返回气缸，以降低缸内最高燃烧温度，使NOx排放降低，EGR阀卡死在开启位置，或在怠速时关不严，或电路故障引起怠速打开，冲淡怠速混合气，造成怠速过低、运不柔和熄火等。
（8）空档起动开关电路原因配置自动变速器的汽车，ECU根据空档起动开关的信号，提高怠速转速，当变速控制杆处于倒档或前进档时，自动提高怠速转速，否则降低转速。
空档起动开关电路故障，ECU收到错误信号使怠速过高或过低。
（9）点火系故障点火系中点火线圈、点火器或点火ECU、分电器、点火信号发生器、相关影响点火正时的传感器及高压线不良，造成缺火、火花弱、点火正时不准等，导致怠速不良。
总之怠速不稳电控方面的原因有:
节气门积炭有脏物或怠速控制阀有故障（堵塞）;
传感器线路或连接器有故障造成喷油器错误调节。
这此传感器主要有氧传感器（导热不良、电源接触不良、头部有积炭）,进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器（胶管堵塞;
挤扁或漏气）、节气门位置传感器、ECU有故障（如内部线路接触不良,腐蚀,氧化等）;
插头装错如（把进气温度传感器和怠速控制阀导线连接器插反,好多轿车这两者的形状大小完全相同,而距离很近），而其排除的方法首先应区分发动机怠速时一直不稳,还是有节奏性的怠速不稳。
若发动机故障为有节奏性的怠速不稳,一般是个别气缸不工作;
若转速忽高忽低,多为喷油
器漏气所引起;
若发动机仅在热机或冷机时怠速不稳,多由于冷却液温度传感器有问题。
排除电控发动机怠速一直不稳的故障,先读取故障码,再按以下程序来检查。
.检查发动机各气缸的工作情况,是否有气缸工作不好。
.检查进气系统,喷油器是否漏气。
把化油器清洗剂喷到进气管周围,观察发动机转速是否有变化,若有变化,说明进气管可能漏气。
再检查喷油器固定螺栓紧固情况,密封如何,有无漏气现象,最常见的是喷油器与进气管的结合部密封不良,导致气缸吸人过多混合气,使混合气变稀。
.检查节气门是否有积炭或过脏。
3.2怠速偏高，偏低或无怠速原因分析
3.2.1怠速偏高的一般原因
真空泄漏;
节气门位置传感器调整不当（人为调整）;
怠速控制阀卡死;
发动机升温后,阀体温度不升高,阀内石蜡感温体不动作,致使怠速一直处于高怠速状态和快怠速有故障。
3.2.2怠速偏低或无怠速原因分析
怠速偏低或无怠速电控方面原因有:
节气门位置传感器及连接导线有故障（传感器信号不良）;
冷却液温度传感器及连接导线有故障;
怠速步进电动机有故障（卡滞）;
进气温度传感器有故障。
3.2.3怠速过高或过低故障的排除
起动发动机,使发动机冷却液温度达到正常温度时,然后从发动机仪表板上查看怠速是否在正常的转速范围内,如不在规定范围,则检查进气歧管处是否有螺栓松动或胶管破裂现象;
检查节气门位置传感器的输出电压,正常一般在0.4~0.5V之间,如果不符合要求,可通过清洗节气门体,并且调节其开度,使节气门位置传感器输出电压恢复正常;
检查怠速步进电动机工作情况,若怠速过低而其他工况正常时,可通过清洗怠速步进电动机和空气孔的积炭来排除;
检查空气流量计传感器信号、怠速控制阀的工作情况;
冷却液温度传感器和氧传感器信号。
3.3快速诊断怠速自动控制系统故障
怠速不稳、怠速过高或过低,其原因多是电控线路或怠速控制阀有问题。
一般情况下,可通过以下方法能快找到故障部位。
1.在冷机状态下起动发动机,快怠速系统能使发动机以比较高的转速运转（约1300r/min）,发动机达到正常的工作温度后,怠速转速恢复正常（750r/min左右,依车型不同而不同）。
如果发动机起动后,怠速不能按照上述规律变化,说明怠速控制系统有故障。
2.发动机达到正常温度后,接通空调开关,发动机怠速应能上升到约900r/min左右（具体转速因车而异）,若接通空调开关后,发动机转速不升而反降,则说明怠速控制系统有故障
3.4其他故障
除以上故障原因,以下故障同样会引起某种怠速异常:
冷却液温度传感器及其电路原因;
燃油泵及油路系统原因;
空调开关信号电路原因;
废气再循环阀及其电路原因;
空档起动开关电路原因;
点火系故障;
ECU故障;
主氧传感器电路;
EFI主继电器电路;
备用电源电路;
冷起动喷油器电路;
混合气调节可变电阻器电阻;
燃油质量;
进气管漏真空;
空气滤清器堵塞;
气缸压缩不良等。
总之,电喷发动机怠速运转不良故障原因较多,维修诊断时,应针对具体表现的征状,结合发动机电喷系统组成和结构型式进行综合分析,借助电脑故障解码器调出故障码,对照相关技术资料和技术数据进行检测判断。
如没有读出故障代码则从易出现的和容易排除可能的故障入手,逐步诊断,做到高效准确地找出原因并排除故障。
第四章电喷发动机怠速故障案例分析
4.1捷达5气门发动机
1.故障诊断与排除
（1）问诊:
该车行驶4万公里,驾驶员用车及保养车都很好,加油也很注意（都加93号及以上无铅汽油）。
（2）发动后转速在300～1500rpm范围内抖动几次才稳定在800～1500rpm。
（3）阅读数据流,除节气门开度为8°
外,其它数据流均正常。
（4）清洗节气门后作了基本设置,再读数据流节气门开低于5°
但故障现象仍存在。
（5）检查燃油压力,正常。
（6）检查进气系统,发现节气门前面的曲轴箱通风管与进气管连接处有裂纹,更换有裂纹软管后故障排除。
2.故障原因分析
从软管裂纹中进去的空气未经空气流量计,造成混合气过稀,使怠速不稳。
4.2某别克轿车
1.故障现象:
别克世纪轿车行驶时,发动机怠速不稳,急加速进气管回火。
2.故障排除:
拆下火花塞进行跳火试验,高压火花正常。
更换全部火花塞后再试,故障依然存在;
用专用清洁剂清洗进气系统,用检测仪清洗喷油器,然后起动发动机再试,故障仍未排除;
拆下空气滤清器,起动发动机,用手遮住节气门体的进气口以减少进气量,使混合气变浓进行试验,结果发动机怠速运转稳定,急加速不再回火。
由此说明故障是由于混合气过浓引起的;
断开点火开关,在燃油压力调节器与喷油器间的管路上加装一只燃油压力表,然后起动发动机,查看压力表,其压力为255～290kPa,说明燃油压力正常;
断开点火开关,拔下空气流量计配线连接器,起动发动机进行检查,发动机怠速运转稳定,加速性能也有所好转,说明系空气流量计损坏或工作不良。
从节气门体上拆下空气流量计仔细检查,热线未断,但是使用日久,热线上积垢过多,散热不良,用化油器清洗剂将空气流量计清洗干净后装车再试,发动机运转正常,加速有力,故障排除。
3.故障原因:
由于MAF热线上积垢过多,散热不良,使空气流量计输出信号电压降低,造成电子控制模块（PCM）误判,从而导致混合气过浓。
结论
电喷发动机最大特点
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