李顯貴
(廣西機電工程學校,廣西南寧530001)
發動機怠速可分為4種情況:即基本怠速,正常怠速,冷車快怠速和負荷怠速。
(1)基本怠速。即發動機在點火時刻,火花塞良好,空氣濾清器正常,PCV系統無故障,熱車無負荷(空調、燈光和風扇等用電器都不工作)以及從怠速控制閥上拆下線束連接器(怠速控制閥不起作用)的情況下的怠速轉速。本田F22B4發動機的基本怠速轉速為(620±50)r/min。
(2)正常怠速。即發動機在基本怠速轉速基礎上,接上怠速控制閥線束連接器,消除發動機故障代碼后重新起動,無負荷運轉時的怠速轉速。本田F22B4發動機的正常怠速為(770± 50)r/min。
(3)冷車快怠速。即發動機在冷車狀態下,由于燃油不易霧化,機油黏度大等原因,發動機尚未處于正常工作狀態,為使發動機盡快進入正常工作狀態而提升發動機轉速時的怠速轉速。本田F22B4發動機的冷車快怠速轉速為(1650±50)r/min。
(4)負荷怠速。指發動機在怠速工況下,由于發電機、空調、風扇、或動力轉向、變速桿從P檔(或N檔)進入D檔(或R檔)或踩制動踏板時,發動機因增加負荷需維持穩定運轉,為保證汽車順利起步而發動機克服阻力并不致熄火的怠速轉速。本田F22B4發動機在負荷怠速時,發動機ECU根據空調接通信號、動力轉向信號、自動變速器空檔(N檔)或駐車檔(P檔)開關信號,以及制動踏板信號,來調節怠速控制閥電壓,使其改變進氣量。如果怠速控制閥不增加進氣量,發動機轉速會下降200~300 r/min,并伴隨怠速不穩現象發生。本田F22B4發動機的負荷怠速為(700±50)r/min。
參與電腦計算的數據當中,任何一個參數失真,都會導致電腦發出錯誤的指令,輕則使發動機運行不穩、功率下降,重則使發動機無法起動。
發動機怠速不穩,就是一種電腦發出錯誤指令或其指令無法執行的癥狀。主要表現為:怠速時發動機抖動嚴重、易熄火或轉速上下波動等。引起怠速不穩的根本原因可歸結以下幾點:
(1)混合氣過濃或過?。?/p>
(2)個別缸不工作或工作不良;
(3)發動機超出該轉速負荷。
造成以上原因的涉及面又很廣,幾乎牽涉到發動機每一個系統,下面我們作些概括:
(1)供油壓力不足。汽油濾清器臟堵、電動燃油泵磨損、燃油壓力調節器彈簧彈力不足,都會造成供油壓力不足。而電腦是把噴油的絕對壓力作為一個恒定值,靠改變開啟噴油器的脈沖寬度來控制噴油量。如果噴油壓力低于正常值,就會導致噴油量變小,使混合氣變稀。
(2)噴油器堵塞、噴油器不工作、噴油器霧化不良都會引起怠速不穩。
點火系統引起的怠速不穩通常是高壓分火線老化漏電、火花塞工作不良或失效,造成缺缸或點火不良?;鸹ㄈg隙應在1.0~1.1 mm之間,中心電極無燒蝕;高壓線無裂縫無老化,且電阻小于25 kΩ。如不符合要求,則更換火花塞或高壓線。
怠速空氣控制閥(IAC)臟污卡滯,或其控制線路斷路。當發動機要提升怠速時,電腦發出的指令無法執行,進氣量無法滿足負荷的要求,就會導致怠速不穩或熄火。怠速空氣控制閥結構如圖1所示。
圖1 本田轎車IAC閥
廢氣再循環,是將一部分廢氣引入到進氣管與新鮮空氣混合,以降低燃燒溫度,抑制有害氣體NOX生成的裝置。這種完全是出于環保要求而犧牲汽車性能的裝置,特別是在怠速、低轉速、小負荷及發動機在冷態運行時,會明顯降低汽車性能。所以發動機在冷態和怠速情況下,EGR閥是關閉的,否則會造成怠速不穩甚至熄火。如果我們懷疑是EGR閥故障引起怠速不穩時,我們可以斷開其動力源——真空管(在怠速的時候),如果故障消失,說明問題出在EGR系統??赡苁且駿GR閥有積炭卡滯、關閉不嚴或EGR控制電磁閥關閉不嚴(如圖2),后者在拔下真空管時有漏氣聲。
圖2 ACCORD EGR系統
發動機溫度小于75℃,或在怠速的情況下,EVAP凈化控制閥應關閉,否則可導致混合氣過濃,引起怠速不穩。
(1)節氣門位置傳感器。節氣門在怠速情況下,由于臟污不能回到正確的位置上,造成進氣量加大,怠速過高。本田雅閣數據流測試,在節氣門全開時,端電壓應為4.5 V;怠速時,端電壓應為0.5 V。
(2)水溫傳感器。水溫傳感器是利用熱敏電阻的電阻值變化,來檢測冷卻水溫變化的,并將電阻值的變化量,換成電壓的變化,輸入到控制模塊當中,根據冷卻水溫的情況,對基本噴射時間進行修正。
(3)進氣溫度傳感器??刂圃砗退疁貍鞲衅飨嗤?。進氣量與進氣的密度有關,而密度又和進氣的溫度有關。溫度越高,密度越小,進氣量也就越小。發動機根據這一信號,對基本噴油量進行修正。
(4)進氣歧管絕對壓力(MAP)傳感器。進氣歧管絕對壓力傳感器,是決定噴油量的最重要傳感器。其反映給電腦的值是否準確,就決定了空燃比是否準確。如果發動機怠速不穩,同時伴有排氣管冒黑煙現象,我們就要懷疑是否MAP傳感故障或是連接MAP傳感器的真空軟管脫落、漏氣,ECM誤以為是發動機大負荷運轉,加大噴油量,使混合氣過濃。
(5)開關信號??照{(AC)開關、動力轉向(EPS)開關、制動開關等信號,不能到達PCM。這些增加發動機負荷的開關接通,PCM將通過怠速空氣控制閥提升怠速,以便讓發動機有足夠的動力來驅動。這種故障帶有一種伴隨性,通常在開空調、打轉向盤或踩制動踏板時,引起怠速不穩,而在其他時候怠速正常。這種有針對性的故障一般比較容易排除。
(1)氣缸壓力不足。氣缸、活塞環因磨損,導致配合間隙過大,或是某些缸活塞環折斷造成漏氣。發動機氣缸壓力不足表現為不易著車,發動機功率下降,在低速時運行不穩,特別是在怠速的情況下。本田雅閣氣缸壓力額定值為1 230 kPa,最小值為930 kPa。
(2)正時不準。正時皮帶嚴重磨損,或張緊輪彈力不當,造成正時皮帶跳齒。這時的曲軸位置傳感器所反映的一缸上止點位置,與實際值有所偏差,導致點火時間不當。同時還會引起配氣相位的偏差。這都會造成怠速不穩。
現代轎車發動機都由微機實施控制,在診斷故障時需要掌握一個基本原則。
首先,應判定該故障是否與微機控制系統有關。如果發現發動機有故障,而警告燈并未發亮(未顯示故障代碼),大多數情況下,該故障可能與發動機微機控制系統無關(與微機無關的典型故障,如怠速不穩、加速時缺火、油耗率高、加速時發生爆震等),此時就應該像發動機沒有裝微機那樣,按照基本診斷程序進行檢查。否則,可能遇到一個本來與微機無關的簡單故障,卻去檢查微機系統的傳感器、執行器和電路等,花費了很多的時間,而真正的故障反而沒有找到。
其次,應掌握故障診斷的基本思路,在詳細詢問、了解故障史的基礎上,按照先外部后內部;先電路后油路;先運用人工經驗進行初步診斷,后采用儀器設備進行深入檢測;先確定故障類型屬于哪個系統,后再查找故障具體部位;先從確定故障類型入手,按要點進行基礎檢測,后用檢測值與標準值進行對照比較;先通過一般故障常見原因進行檢測診斷,后考慮可能引發故障的特殊原因進行逐項排除。
圖3 怠速不穩診斷流程圖
現有一輛本田雅閣CD-5轎車,其故障現象為發動機怠速不穩,且經常熄火。其故障診斷與排除的方法為:
首先讀取故障碼,電控系統未儲存故障碼;于是檢查火花塞并交替試火,未發現問題;用油壓表測量燃油壓力為250 kPa,屬正常;檢查各噴油器,在噴油器試驗臺上,試驗各轉速下的噴油量,一切正常;檢查節氣門位置傳感器,其怠速觸電接觸良好;拆下怠速步進電機,檢查其開閉的動作情況,伸縮平順,無卡滯現象;檢查車上各真空管及連接情況,均屬正常。
經分析認為,EGR系統有故障。拔下真空開關閥至EGR閥間的真空管,故障消失。用手指堵住真空開關閥的真空管,發現怠速時仍然有真空作用。說明真空開關閥損壞。
該車電控EGR系統由真空控制閥、真空開關閥和EGR閥組成。其中真空開關閥,用以控制真空控制閥和EGR閥間真空通道的通斷,在怠速和滿負荷工況時,真空開關閥關閉,切斷真空控制閥和EGR閥間的真空通道,使EGR閥關閉,停止廢氣再循環。
更換一只新的真空開關閥,故障排除。
提示:由于真空開關閥關閉不嚴,導致廢氣再循環始終不能停止。因為滿負荷等工況,進入較多的新鮮混合氣,受廢氣影響相對較小,發動機功率下降少,不易被察覺;而怠速時,新鮮混合氣少,受廢氣影響相對較大,導致怠速不穩和經常熄火。
該車在其EGR閥上裝有EGR閥位置傳感器,用以檢測EGR閥的工作情況。按理說,發生上述故障時,ECU應檢測到并存儲相應故障碼,同時點亮故障指示燈。但由于真空開關閥漏氣量小,EGR閥位置傳感器輸出的信號不足以反映出這一故障,所以無故障碼產生。
發動機怠速不穩,是汽車的一種常見故障,由于其成因復雜,涉及面廣,對我們的診斷造成一定困難。因此,對汽車維修人員需要更高的要求。但在我們許多的維修人員中,對發動機的理論知識、各系統的工作原理不夠了解,在分析問題時考慮不全面,同時在分析問題過程中條理不清晰,不能對癥下藥,常帶一種漫無目的碰運氣的心理進行維修,往往花了大錢、更換了許多零件,卻仍不能解決問題。本文對雅閣轎車發動機怠速不穩原因進行了全面的分析,優化了診斷的程序。本田雅閣CD-5型怠速不穩檢修實例,直接以“怠速不穩”為突破口,確定故障是由于真空開關閥漏氣造成的,更換新的真空開關閥,并最終找到癥結所在。
[1]李春明.汽車發動機燃油噴射技術[M].北京:北京理工大學出版社,2002.
[2]戴冠軍.本田轎車電控系統維修手冊[K].北京:機械工業出版社,2002.
[3]許正文.本田雅閣維修手冊[K].廣州:廣東科技出版社,1999.