技师论文凯越别克发动机怠速不稳故障分析与排除.docx

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技师论文凯越别克发动机怠速不稳故障分析与排除

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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

绪论

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，怠速工况的故障率及怠速控制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。

目录

摘要…………………………………………………………………2

关键词………………………………………………………………2

绪论…………………………………………………………………2

1.电控怠速控制系统的结构与工作原理…………………………4

1.1结构和原理…………………………………………………4

1.2步进电机式怠速控制阀………………………………………4

1.3怠速控制原理………………………………………………5

2.发动机怠速控制系统常见故障原因及排除方法……………6

2.1怠速不稳原因及检测方法……………………………………6

3.案例分析…………………………………………………………7

3.1案例分析1…………………………………………………7

3.2案例分析2…………………………………………………8

3.3案例分析3…………………………………………………9

结束语…………………………………………………………………12

参考文献……………………………………………………………12

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2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）、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，ECU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

1.2、步进电机式怠速控制阀

步进电动机型怠速控制阀有一内置步进电动机，发动机怠速运转时，ECU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，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。

步进电机式怠速控制阀由永久磁铁构成的转子、线圈构成的定子和将旋转远动变成直线运动的进给运动的进给丝杠及阀等部分组成。

它利用步进转换控制，使转子可顺时针也可逆时针旋转，从而使阀芯轴向移动，改变阀与阀座之间的间隙以达到调节旁通空气道的空气量

其转子由永久磁铁构成，N极和S极在圆周上相间排列，共有8对磁极（极数视发动机而异）。

定子由A、B两个定子组成，其内绕有A、B两组线圈，线圈由导磁材料制成的爪极包围。

每个定子各有8对爪极，每对爪极N极和S极相差一个爪的差位，组成一体安装在外壳上。

爪极的极性变换由微机控制装置输出的控制定子相线绕组的电压脉冲决定：

A、B两定子绕组分别由1、3相绕组和2、4相相顺序依次迟后90°相位角，定子上N极向右运动，转子正转。

反之，欲使步进向左运动，转子随之反转，如图3所示。

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4所示，ECU依一定顺序使T1-T4三极管适时导通，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。

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。

2．1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。

排除方法：

找出漏汽源，更换或修复。

（4）配气相位原因检测与排除

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）

3．案例分析

3.1案例分析1：

故障描述：

今年八月份来了一台别克凯越1.8L手动车，行驶四万多公里，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。

车间所有师傅都一起过来商量处理该问题了，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诊来了，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逐个分析对比，进气量、喷油量、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100MV—900MV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：

将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：

然而已经对发动机的缺火数据进行了查看，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12KΩ、点火线圈在14Ω、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，由此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，将加速踏板踩到底时打启动马达，进行各缸的压力测试。

测得的各缸压力值现在出现问题了，气缸压力只有7.5bar.

所有人都很郁闷，（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，气门在外面磨过，气缸在也外面处理了，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，又重新将发动机解体，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。

3.2案例分析2：

一辆别克凯越轿车行使了十四万多公里了车子松油门就熄火，且发车也要加油门才能着火，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。

现象原因：

1、怠速控制系统2、怠速马达本身的原因，本着由简单到复杂的诊断原则，首先对马达进行检查，检查后发现马达杆升出来过多，已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，已经很明了了，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，而且有两个火花塞开裂漏电了，油压也比标准值低一点点，更换火花塞和分缸线后进行路试，问题解决。

3.3案例分析3：

一辆别克凯越1.8手动轿车，行驶里程10万公里，用户反映该车加速不良，有时发动机不能起动。

在使用过程中出现车辆内部存在“嗡、嗡”的响声。

故障排除：

根据用户反映的情况，经对燃油、进气及点火系统进行检查，喷油器、空气流量计、节气门体、点火线圈及进气压力传感器等元件均正常，最后确定为燃油泵损坏。

现象原因：

当该款车燃油泵出现故障时，一般多会先出现“嗡、嗡”异响声。

燃油泵的作用是将燃油加压输送到喷油器，当燃油泵损坏后，燃油将不能正常喷入发动机气缸，因此将影响发动机的正常运转，使得发动机出现加速不良的症状，情况严重时将导致发动机无法起动。

在更换燃油泵后，故障排除。

节气门体

空气流量计

进气压力传感器

燃油泵

结束语

在平常工作中经验的积累和对数据含义的充分理解非常重要。

在查找故障的时候一定要注意分析，根据汽车及发动机的结构和原理，对照故障现象，找到故障原因，找到故障点。

找不到真正的故障点即使通过维修表面恢复正常，也不能解决实际问题，故障还会再次出现，造成二次维修或者返修。

再者诊断维修思路一定要清晰，动手之前多分析，把故障的产生原因都罗列出来然后结合各项信息，通过排除法、实验法等常用诊断方法找到故障点，排除故障。

由于本人水平有限，文中如有不妥之处，望导师批评指正！

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,2007

[2]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2007

[3]董国平.汽车维护与故障排除[Ⅲ]北京人民交通出版社.1996