發動機怠速控制系統的故障分析及維修

摘 要：本文主要介紹了發動機旁通空氣式怠速控制系統的結構及工作原理，并結合現有車型的發動機怠速不穩進行故障分析、診斷和維修，最后成功排除故障。

關鍵詞：怠速控制系統；怠速不穩；診斷；維修

發動機怠速不穩是汽車在使用過程中常見的故障之一，進氣系統、燃油系統、點火系統、發動機機械故障都會導致發動機怠速不穩現象，診斷產生發動機怠速不穩是一項復雜、難度較大的工作，這就要求維修人員具有良好的理論基礎和豐富的維修經驗。在本篇文章里將介紹汽車發動機怠速不穩現象、原因以及診斷方法。

1 發動機怠速不穩的原因分析

1.1 發動機電子控制燃油噴射系統的組成及原理

隨著科學技術的發展，電子技術在現代轎車上的應用越來越廣泛，轎車的發動機多采用電子控制燃油噴射系統，主要包括空氣控制系統、燃油供給系統和燃油噴射電子控制系統這三個系統。發動機電子控制單元ECU根據空氣流量計AFM檢測到的進氣量，并根據發動機轉速傳感器、曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、發動機溫度傳感器傳來的信號計算出最佳的噴油量和點火時間。

1.2 怠速控制系統的原理

ECU根據車速傳感器提供的車速信號和節氣門位置傳感器提供的節氣門開度信號來判斷發動機是否處于怠速狀態。例如，當發動機怠速時，節氣門關閉，開度小于，這時怠速觸點閉合，并且車速信號為零。而冷卻液溫度信號用于修正怠速轉速。ECU根據存儲在發動機內部的參數對發動機在冷啟動后的暖機過程中怠速轉速的修正，通過控制怠速控制閥的開度來控制相應的快怠速轉速，并隨發動機溫度升高逐漸降低怠速轉速，當冷卻液溫度達到正常工作溫度時，怠速轉速就會恢復到正常怠速轉速。

2 發動機怠速不穩的故障現象

一種是發動機正常怠速不穩，通常由發動機運轉抖動、轉速不穩和經常熄火現象，如果發動機加速運轉時，同時產生回火現象并且不能低調，發動機轉速調低的話就會熄火。另一種沒有快怠速或者是快怠速不穩定，比如，停車怠速時，啟動空調或者打轉向時就熄火。怠速不穩的故障現象，通常情況可以采用如下方法判斷：1）觀察發動機缸體抖動的程度，可觀看機油尺的晃動程度，如果能清晰地看到機油尺，則屬于正常，如果看到的機油尺抖動且有模糊的重影，則說明發動機怠速不穩；2）當坐在汽車上啟動發動機時，感覺車身劇烈顫動，則說明發動機怠速不穩；3）用聽診儀聽發動機各缸傳出的聲音不均勻，個別氣缸有異響，則說明發動機怠速不穩。

3 發動機怠速不穩的原因分析

發動機電控單元ECU根據傳感器傳來的數據進行工作，其中任何一個參數失真，都會導致ECU發出錯誤的指令，輕則就會使發動機運行不穩、功率下降，重則就會使發動機無法進行正常啟動。

怠速不穩是發動機維修中遇到最多的故障。這個故障主要是發動機電子控制單元ECU發出錯誤指令或其指令無法執行的癥狀。主要癥狀為：

⑴進入發動機的混合氣過濃或過稀；

⑵個別氣缸不工作或者工作不良；

⑶發動機轉速過快或者是發動機超出該轉速負荷。

造成以上故障的原因很多，現作如下分析：

3.1 燃油噴射系統

⑴噴油器故障：噴油器有滴漏或堵塞現象，噴油器的噴油量不均勻、霧化不好，造使其無法按照發動機ECU的指令進噴油，進而造成發動機各氣缸發出的功率不平衡。造成噴油器故障的原因有：噴油器堵塞、密封不良、噴出的燃油成線狀等。

⑵燃油壓力故障：油壓過低，從噴油器噴出的燃油霧化狀態不良或者噴射出的燃油成線狀，嚴重時只能噴出油滴，噴油量減少并使混合氣過稀；油壓過高，實際噴油量增加，使混合氣過濃。常見故障原因有：燃油壓力調節器有故障；回油管壓扁堵塞。

3.2 點火系統

⑴點火系統引起的怠速不穩通常是高壓分火線老化漏電、火花塞工作不良或者失效，造成缺缸或者是點火不良。火花塞間隙應在1.0～1.1mm之間，中心電極無燒蝕；高壓線無裂縫無老化，且電阻小于2.5萬歐姆。如果不符合要求應更換火花塞或高壓線。

⑵點火模塊或點火線圈有故障主要表現為高壓火花弱或火花塞不點火。常見原因有：點火觸發信號缺失；點火模塊由故障；點火模塊供電或接地線的鏈接松動、接觸不良；初級線圈或次級線圈有故障等。

⑶點火提前角失準：由于傳感器及線路故障是引起怠速不穩的間接原因，控制單元發出錯誤指令，使點火提前角不準確。比較多見的原因有：空氣流量計或進氣壓力傳感器發生故障；霍爾傳感器故障；進氣溫度傳感器故障；爆震傳感器故障；這些傳感器故障主要是短路、斷路、接地故障；發動機控制單元因進水也會引起插頭接觸不良或內部電路損壞。

3.3 進氣系統

當不該進入發動機進氣歧管的空氣、汽油蒸汽、燃燒廢氣進入到進氣管，造成混合氣過濃或過稀，使發動機燃燒不正常。當漏氣位置只影響個別氣缸時，發動機會出現較劇烈的振動，對冷車怠速影響更大。常見原因有（1）進氣總管松動或者破裂；（2）進氣歧管襯墊處漏氣；（3）進氣歧管破損；（4）真空管脫落、破裂等。

3.4 機械系統

正時皮帶安裝位置錯誤，使各缸氣門的開閉時間發生變化，導致配氣相位失準，各氣缸燃燒不正常。氣門工作面積炭過多，氣門密封不嚴，使得各氣缸壓縮壓力不一致。

氣缸壓力不足，氣缸、活塞環因磨損導致配合間隙過大，或者是某些缸活塞環折斷造成漏氣發動機氣缸壓力過小表現為不易點火，發動機功率下降，在低速時運行不穩，特別是在怠速時發動機運行更不穩定。

4 故障診斷與維修方法

進氣系統、燃油系統、點火系統、發動機機械故障都會導致發動機怠速不問，所以檢查診斷發動機怠速不穩是一個復雜、繁瑣的工作。但是根據一起檢測結果、理論分析以及維修經驗還是能夠做出正確判斷的。

在接到待維修車輛后，一般分7個步驟來診斷：

⑴詢問車主，從車主或借車員了解汽車的故障現象，然后分析故障產生的原因，根據故障原因檢查故障所在部位，最后對故障進行診斷和排除。在診斷發動機怠速不穩故障時，一般應遵循先外后內，先簡后繁、代碼優先的原則。

⑵檢查點火正時及各缸火花塞、高壓線、分火頭是否工作不良或不工作。分火頭燒蝕嚴重、高壓線斷路、漏電或火花塞積炭過多都會使點火電壓低，能量小從而使發動機工作不良，怠速不穩。

⑶檢查水溫傳感器在不同溫度下的電阻是否符合標準值。

⑷檢查空氣流量傳感器是否正常。

⑸檢查氧傳感器工作是否正常。

⑹在怠速運轉中拔下控制閥線速插頭。檢查怠速控制閥工作是否正常，是否有積炭卡滯。

⑺檢查燃油系統和進排氣系統是否正常。

5 發動機怠速不穩故障診斷實例

5.1 故障現象

一汽-大眾公司制造的寶來1.8TAT，行駛里程8000km，怠速輕微抖動，掛倒擋抖動增大。

5.2 故障檢測

用VAS5051檢測01-08-16數據塊，看到4缸失火40余次，1、2、3缸沒有失火記錄。分析是4缸點火線圈或噴油器故障，但將1缸的點火線圈和噴油器與4缸對調后故障仍舊。測量1、2、3缸的汽缸壓力均為11～12bar（1bar=100kPa），測量4缸壓力7bar，此值低于下限值。

5.3 故障分析

由此懷疑4缸氣門關閉不嚴，混合氣不能充分燃燒，做功差。使用VAS5051查詢到4缸失火，這是控制單元根據4缸活塞在做功沖程比其它3個缸速度慢而作出的判定，其原因不僅是4缸沒點火，也可能是沒噴油或壓縮壓力低。根據對汽缸壓力的測量結果分析，本質是4缸壓縮壓力低。

5.4 故障排除

拆卸汽缸蓋，發現4缸有1個排氣門燒蝕，進氣門上也有大量積炭。此車行駛8萬km未做過噴油器和進氣道清洗，分析排氣門燒蝕原因是由于積炭影響散熱，導致排氣門燒蝕。更換燒蝕的排氣門，試車一切正常。

6 結語

發動機怠速不穩是汽車的常見故障。由于引起這種故障的原因復雜、涉及面廣，對診斷造成一定困難。因此汽車維修人員需要有扎實的理論知識和豐富的經驗。在進行故障診斷時，只有全面分析故障的原因，才能對癥下藥，較快地檢測到故障點、找出故障原因并將故障排除。

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