1、 阜新高等专科学校毕业论文电喷发动机怠速不稳的原因分析与排除姓名：管宏涛系部：工程系专业：汽车检测与维修班级：09-4指导教师：王健完成日期：阜新高等专科学校毕业论文1目 录引言 .4第一章 怠速控制系统故障诊断与排除的相关要点 .41.1 怠速的概述 .41.2 怠速系统的组成 .41.3 深刻理解电控发动机怠速控制原理 .4第二章 电喷发动机怠速不稳的原因与排除 .52.1 故障现象 .52.2 故障原因 .52.3 故障诊断与排除的步骤 .62.4 怠速不稳的故障诊断与排除程序图 .7第三章 电喷发动机怠速不稳的原因分析 .83.1 怠速开关不闭合的分析诊断与排除 .83.2 怠速控制阀
2、故障的分析诊断与排除 .83.3 进气管漏气的分析诊断与排除 .83.4 配气相位错误的分析诊断与排除 .93.5 喷油器滴漏或堵塞的分析诊断与排除 .93.6 排气系统堵塞的分析诊断与排除 .103.7 怠速工况时 EGR 阀开启的分析诊断与排除 .103.8 怠速不稳电控方面的原因 .10第四章 典型怠速不稳的诊断案例 .124.1 奥迪 A6 2.4 积炭过多引起怠速不稳 .124.2 奥迪 V6 2.6E 怠速开关损坏引起怠速不稳 .12总结 .14参考文献 .15谢辞 .16阜新高等专科学校毕业论文2摘要怠速不稳是发动机维修中遇到最多的故障之一。如果诊断思路不正确会延长修理时间降低工
3、作效率。发动机怠速不良包括：怠速太低、太高，怠速运转不柔及怠速不稳等现象。电喷发动机构造原理与化油器式发动机有很大区别，怠速不稳的故障原因多而复杂，增加了故障诊断和排除的难度，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。本文就电子燃油喷射系统发动机怠速不稳的主要原因进行概要分析。关键词: 怠速控制原理;怠速不良;故障分析;故障排除阜新高等专科学校毕业论文3AbstractIdle instability is engine repairs mee
4、t one of most of the fault. If thinking will extend the correct diagnosis repair time reduce work efficiency. Engine idling bad including: the idle is too low, too high, idle doesnt operate soft and idle instability wait for a phenomenon. Efi engine structure principle and carburetor type engine is
5、there a big difference between idle speed, the instability of the fault reason and complex, increased the difficulty of fault diagnosis and ruled out, although now most of the cars have the self trouble diagnosis system, but also can appear car has fault diagnosis system since it show regular code o
6、r display and fault irrelevant code. This is usually not by by electronic control units directly control the execution of the ECU device failure or traditional mechanical fault and form. In this paper, the electronic fuel injection system engine idling the instability of the main reasons summary ana
7、lysis.Keywords: idle speed control principle; Idle bad; Failure analysis; troubleshooting阜新高等专科学校毕业论文4引言汽车发动机怠速抖动是发动机怠速工况时在低频区的异常振动现象。如何解决怠速抖动是汽车实际运用中的一个难题，让维修企业头痛，普遍缺乏系统性的有效的解决方法。本文从实践出发，按照进气系统、点火系统、燃油系统、排气系统，循序渐进地排查故障，寻找故障原因。对于汽车发动机的维修方面有现实的指导意义。第一章 怠速控制系统故障诊断与排除的相关要点1.1 怠速的概述所谓怠速,是指发动机在无负荷(对外无功率输
8、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。1.2 怠速系统的组成传感器: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。执行器:怠速空气控制阀.控制怠速时进气量的大小。发动机控制模块
9、(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。1.3 深刻理解电控发动机怠速控制原理在搭载了电控发动机的现代汽车上，发动机 ECU 能够对发动机的各种工况进行精确控制。对于发动机怠速工况的控制，一
10、般可分为基本怠速设置、目标怠速调节及附件工作怠速调节。基本怠速设置:发动机的基本怠速设置主要是由发动机节气门的初始开度决定的，即进入进气歧管内的总空气量由节气门初始怠速开度决定的。这个开度值是发动机在设计时计算出来的，也是保证发动机实现正常怠速的前提。但随着车辆的使用，发动机节气阜新高等专科学校毕业论文5门处会出现不同程度的污物，当污物增加后，发动机的进气量就会下降，从而也会导致怠速转速下降。目标怠速调节:发动机的目标怠速调节功能是通过发动机 ECU 的控制来实现的。发动机 ECU 通过对怠速控制阀开度的大小进行调节（有些车型直接调节节气门开度） ，达到目标怠速转速。当节气门开度变小或节气门处
11、的污物增加时，实际进入进气歧管内的总空气量变小，将导致 ECU 内设定的转速值高于实际转速。此时 ECU 将控制怠速阀开启，以补充空气量，使怠速转速升高至发动机 ECU 设定的目标转速。当实际转速高于目标转速值时，ECU 又会通过怠速阀开度的减小，降低发动机的实际转速达到目标转速。附件工作怠速调整:当发动机怠速工况被增加负荷时，如打开空调、发动机充电、挂挡滑行等，发动机 ECU 将通过调节怠速控制阀的开度，以适应怠速负荷的变化防止防止发动机熄火。第二章 电喷发动机怠速不稳的原因与排除2.1 故障现象发动机怠速运转不稳定或上下波动，怠速转速过低，发动机抖动、易熄火等。2.2 故障原因（1）进气系
12、统或真空系统中有漏气。（2）怠速调整过低或未进行正确的调整、设定。（3）怠速开关调整不当，在怠速时怠速开关不闭合。（4）怠速控制阀或怠速控制电路有故障。（5）喷油器雾化不良或堵塞。（6）空气流量计有故障。（7）冷却液温度传感器信号不正确。（8）氧传感器失效或反馈控制电路有故障。阜新高等专科学校毕业论文6（9）EGR 阀卡住常开，不能关闭。（10）火花塞或高压线不良等点火系统故障导致的缺火故障。（11）点火正时失准。（12）ECU 搭铁不良。（13）气缸压缩压力过低。（14）可变配气机构故障。（15）旋转件如飞轮等动不平衡。（16）平衡轴装配错误。（17）发动机支架损坏。2.3 故障诊断与排除的
13、步骤（1）验证故障现象：详细记下怠速运转情况，并稍踩一点加速踏板，在比较一下发动机运转情况。（2）目视检查：线束插头、真空管是否松动脱落等。（3）读取故障码、数据流，按故障码、数据流提示分析查找故障原因。（4）基本检查：空气滤清器过脏、真空泄露、真空管插错等。（5）检查有无缺缸。（6）检查怠速电动机、节气门体是否过脏，怠速控制阀或节气门电动机工作情况等。（7）检查 CO 可变电阻（如果有的话） ，重调初始怠速并进行基本设定。（8）检查点火正时。（9）检查节气门位置传感器、怠速开关、空气流量计、各开关信号等。（10）检查废气再循环系统。（11）检查氧传感器信号，结合尾气分析仪，判断混合气浓稀等。
14、（12）检查碳罐电磁阀等。（13）检查喷油器（泄漏、脏堵和平衡情况） 。（14）检查汽缸压力、气门间隙、配气正时等。（15）检查平衡轴装配与发动机支架状态。阜新高等专科学校毕业论文72.4 怠速不稳的故障诊断与排除程序图电控发动机怠速不稳启动后发动机故障指示灯是否熄灭（不熄灭）根据故障码检查故障原因和部位（熄灭）根据情况确定怠速调整设定检查是否缺缸，分缸线是否插错，各插件是否接好检查怠速控制阀与怠速空气旁通道是否畅通进行废气分析检测检查氧传感器信号电压及波形判断混合气过浓还是过稀（浓）检测系统油压检查冷却液温度传感器、进气温度传感器、空气流量计（进气压力传感器） 、节气门位置传感器、曲轴和凸轮
15、轴位置传感器信号和开关信号检查判断氧传感器是否良好检查喷油器喷油情况和各喷油器平衡情况检查碳罐（稀）检查各缸高压火、火花塞、分火头、高压线检查点火正时检察系统油压检查真空是否漏气检查喷油器是否堵塞检查 EGR 阀是否常开检查汽缸压缩压力检查配气正时、气门间隙、气门弹簧、可变配气机构检查冷却液温度传感器、进气温度传感器、空气流量计（进气压力传感器） 、节气门位置传感器、曲轴和凸轮轴位置传感器信号和开关信号阜新高等专科学校毕业论文8第三章 电喷发动机怠速不稳的原因分析3.1 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
16、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
17、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。3.2 怠速控制阀故障的分析诊断与排除(1)故障分析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
18、不稳。(2)诊断方法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。(3)故障排除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。3.3 进气管漏气的分析诊断与排除(1)故障分析检查平衡轴正时、发动机支架与缓冲橡胶等阜新高等专科学校毕业论文9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。(2)诊断方法若听见进气管有泄漏的“哧哧”声,则证明进气系统漏
19、气。(3)故障排除查找泄漏处,重新进行密封或更换相关部件。3.4 配气相位错误的分析诊断与排除(1)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
20、,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。(2)诊断方法检查气缸压力、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。(3)故障排除检查正时标记,按照标准重新调整配气相位。3.5 喷油器滴漏或堵塞的分析诊断与排除(1)故障分析喷油器滴漏或堵塞,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。
