電噴發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)分析

摘要：電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)是發(fā)動(dòng)機(jī)日常維修中最常見的故障，有的新車行駛不到一萬(wàn)公里即有不穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生，冬季怠速不穩(wěn)現(xiàn)象更加嚴(yán)重，隨著汽車技術(shù)的不斷提高，對(duì)汽車的性能要求越來(lái)越嚴(yán)。為縮短檢查和診斷的時(shí)間，文章就怠速的機(jī)理、原因和故障排除方法作了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：怠速不穩(wěn)；故障診斷；故障排除

中圖分類號(hào)：U472文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）12-0142-02

所謂怠速，是指發(fā)動(dòng)機(jī)在無(wú)負(fù)荷（對(duì)外無(wú)功率輸出）的情況下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。怠速控制目的：用高怠速實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的快速暖機(jī)過(guò)程；自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、怠速控制系統(tǒng)的組成及工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不穩(wěn)，主要是控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的某些元件出現(xiàn)故障引起的。現(xiàn)在我們先分析其組成及工作原理（見圖1）。

1．組成

傳感器：主要有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小的曲軸位置傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)氣門位置傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度高低的冷卻液溫度傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于啟動(dòng)工況的啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)空調(diào)壓縮機(jī)是否處于工作狀態(tài)的空調(diào)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)變速器是否有載荷加在發(fā)動(dòng)機(jī)上的空檔啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否起作用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化的發(fā)電機(jī)負(fù)荷信號(hào)以及檢測(cè)車速的車速傳感器信號(hào)。

執(zhí)行器：怠速空氣控制閥.控制怠速時(shí)進(jìn)氣量的大小。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）：根據(jù)從各個(gè)傳感器輸入的信號(hào)，把發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與根據(jù)各個(gè)傳感器輸入的信號(hào)所決定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較得出的差值，確定相當(dāng)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制量，去驅(qū)動(dòng)怠速空氣控制機(jī)構(gòu)，即怠速空氣控制閥，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

2．控制原理。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速控制的實(shí)質(zhì)是對(duì)怠速進(jìn)氣量的控制。

二、故障分析

1．怠速開關(guān)不閉合。怠速觸點(diǎn)斷開，ECU便判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于部分負(fù)荷狀態(tài)，此時(shí)ECU根據(jù)空氣流量傳感器和曲軸位置、轉(zhuǎn)速信號(hào)確定噴油量和噴油時(shí)間。而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)卻是在怠速工況下工作，進(jìn)氣量較少，造成混合氣過(guò)濃，轉(zhuǎn)速上升。當(dāng)以ECU收到氧傳感器反饋的混合氣過(guò)濃信號(hào)后，減少噴油量，增加怠速控制閥的開度，又造成混合氣過(guò)稀，使轉(zhuǎn)速下降；當(dāng)ECU收到氧傳感器反饋的混合氣過(guò)稀信號(hào)時(shí)，又增加噴油量，減小怠速控制閥的開度，又造成混合氣過(guò)濃，使轉(zhuǎn)速升。如此反復(fù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

2．怠速控制閥有故障。噴發(fā)動(dòng)機(jī)的正常怠速是通過(guò)怠速控制閥（ISC）來(lái)保證的。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、節(jié)氣門開關(guān)及空調(diào)開關(guān)等信號(hào)。經(jīng)過(guò)運(yùn)算對(duì)怠速控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)∷俎D(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU指令怠速控制閥開大進(jìn)氣旁通道或直接加大節(jié)氣門的開度，使進(jìn)氣量增加，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)∷俎D(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU便指令怠速控制閥關(guān)小進(jìn)氣旁通道，使進(jìn)氣量減少，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。由油污、積炭造成的怠速控制閥動(dòng)作發(fā)卡或節(jié)氣門關(guān)閉不到位等會(huì)使ECU無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行正確的怠速調(diào)節(jié)，造成怠速不穩(wěn)。

3．進(jìn)氣管漏氣。由發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制原理可知，在正常情況下，怠速控制閎的開度與進(jìn)氣量嚴(yán)格遵循某種函數(shù)關(guān)系，即怠速控制閥開度增大，進(jìn)氣量相應(yīng)增加。進(jìn)氣管漏氣，使進(jìn)氣量與怠速控制閥的開度不嚴(yán)格遵循原函數(shù)關(guān)系，空氣流量傳感器無(wú)法測(cè)出真實(shí)的進(jìn)氣量，造成ECU對(duì)進(jìn)氣量控制不準(zhǔn)確，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

4．配氣相位錯(cuò)誤。對(duì)于使用質(zhì)量流量型空氣流量傳感器的車型，此種傳感器采用了恒溫差控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣流量的檢測(cè)。其控制電路是由發(fā)熱元件、溫度補(bǔ)償電阻、精密電阻和取樣電阻組成的橋式電路。當(dāng)空氣氣流流經(jīng)發(fā)熱元件使其受到冷卻時(shí)，發(fā)熱元件溫度降低，阻值減小，電橋電壓失去平衡，控制電路將增大供給發(fā)熱元件的電流，使其與溫度補(bǔ)償電阻的溫度差保持一定。電流增量的大小，取決于發(fā)熱元件受到冷卻的程度，即取決于流過(guò)空氣流量傳感器的空氣量。當(dāng)電流增大時(shí)，取樣電阻上的電壓就會(huì)升高，從而將空氣流量的變化轉(zhuǎn)化為輸出給ECU的電壓信號(hào)，ECU根據(jù)此信號(hào)設(shè)定基本噴油量。配氣相位的錯(cuò)誤會(huì)使氣門不按規(guī)定時(shí)刻開閉，致使進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣量減少，同時(shí)由于竄氣也使進(jìn)氣歧管內(nèi)的溫度有所升高，從而使發(fā)熱元件的冷卻程度降低，因而輸出給ECU的電壓信號(hào)就低，噴油量就會(huì)減少，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，。

對(duì)于采用D型燃油噴射系統(tǒng)的車型，進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器將進(jìn)氣歧管的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出給ECU，ECU發(fā)出指令使噴油器噴油。因此進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)是ECU決定噴油量的依據(jù)。配氣相位錯(cuò)誤會(huì)使進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)超出標(biāo)準(zhǔn)且出現(xiàn)波動(dòng)，引起噴油量波動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

5．噴油器滴漏或堵塞。噴油器滴漏或堵塞，使其無(wú)法按照ECU的指令進(jìn)行噴油，從而造成混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使個(gè)別氣缸工作不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。噴油器的堵塞引起的混合氣過(guò)稀，還會(huì)使氧傳感器產(chǎn)生低電位信號(hào)，ECU會(huì)根據(jù)此信號(hào)發(fā)出加濃混合氣的指令，在指令超出調(diào)控極限時(shí)，ECU會(huì)誤認(rèn)為氧傳感器存在故障。

6．排氣系統(tǒng)堵塞。當(dāng)三效催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)部因積炭、破碎等原因造成局部堵塞時(shí)，就會(huì)加大排氣阻力，使進(jìn)氣管負(fù)壓降低，造成發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢、進(jìn)氣不充分，致使發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能變差，怠速發(fā)抖，可能還會(huì)造成ECU記憶關(guān)于空氣流量傳感器的故障代碼。若該故障長(zhǎng)時(shí)問(wèn)不排除，將使氧傳感器長(zhǎng)期在惡劣條件下工作，加速氧傳感器的損壞。

7．怠速工況時(shí)EGR閥開啟。EGR閥只有在發(fā)動(dòng)機(jī)中小負(fù)荷時(shí)才開啟，EGR的作用是一部分廢氣進(jìn)入燃燒室，降低燃燒室內(nèi)的溫度，減少NOx的排放。但過(guò)多的廢氣參與燃燒，會(huì)影響混合氣的著火性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速和小負(fù)荷等工況時(shí)（ECU控制廢氣不參與燃燒）。若EGR閥在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)開啟，使廢氣進(jìn)入燃燒室參與燃燒，燃燒就變得不穩(wěn)定，有時(shí)甚至失火。

三、案例分析

別克世紀(jì)轎車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，加速不良，急加速進(jìn)氣管回火。

故障排除：

1．拆下火花塞進(jìn)行跳火試驗(yàn)，高壓火花正常。更換全部火花塞后再試，故障依然存在。

2．用專用清潔劑清洗進(jìn)氣系統(tǒng)，用檢測(cè)儀清洗噴油器，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再試，故障仍未排除。

3．拆下空氣濾清器，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用手遮住節(jié)氣門體的進(jìn)氣口以減少進(jìn)氣量，使混合氣變濃進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，急加速不再回火。由此說(shuō)明故障是由于混合氣過(guò)濃引起的。

4．?dāng)嚅_點(diǎn)火開關(guān)，在燃油壓力調(diào)節(jié)器與噴油器間的管路上加裝一只燃油壓力表，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，查看壓力表，其壓力為255～290kPa，說(shuō)明燃油壓力正常。

5．?dāng)嚅_點(diǎn)火開關(guān)，拔下空氣流量計(jì)配線連接器，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，加速性能也有所好轉(zhuǎn)，說(shuō)明系空氣流量計(jì)損壞或工作不良。從節(jié)氣門體上拆下空氣流量計(jì)仔細(xì)檢查，熱線未斷，但是使用日久，熱線上積垢過(guò)多，散熱不良，用化油器清洗劑將空氣流量計(jì)清洗干凈后裝車再試，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，加速有力，故障排除。

故障原因：由于MAF熱線上積垢過(guò)多，散熱不良，使空氣流量計(jì)輸出信號(hào)電壓降低，造成電子控制模塊（PCM）誤判，從而導(dǎo)致混合氣過(guò)濃。

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作者簡(jiǎn)介：旋艷靜（1981- ），男（滿族），廣東茂名人，供職于廣東省茂名市交通技工學(xué)校，研究方向：汽車?yán)碚摵途S修。