汽車發動機運轉抖動的原因診斷

程艷

（合肥工業大學 機械與汽車工程學院，安徽 合肥 230009；安徽水利水電職業技術學院，安徽 合肥 231603）

汽車發動機運轉抖動的原因診斷

程艷

（合肥工業大學 機械與汽車工程學院，安徽 合肥 230009；安徽水利水電職業技術學院，安徽 合肥 231603）

本文在對汽車發動機的工作原理及分類研究的基礎上，針對汽車發動機的運轉抖動故障展開了研究，分析了汽車發動機運轉抖動常見的故障現象，并對原因進行診斷.

汽車發動機；運轉抖動；故障原因

隨著汽車行業的飛速發展，汽車已經成為我們出行的首選工具，提供給我們更加便捷、安全的生活環境，但是，越來越多的交通事故和汽車故障時刻提醒著我們，安全出行才是第一，發動機是汽車得以工作運行的核心力量，實現將柴油、汽油等產生的熱能轉換成相應的機械能，從而為汽車提供能量，汽車發動機會隨著不適當或者長期的使用出現各式各樣的故障，發動機的重要性也決定發動機故障成為車輛行駛安全的極大隱患，汽車發動機運轉抖動故障是發動機比較常見、診斷難度較大的故障之一，因此，對汽車發動機的工作原理進行研究，摸清發動機的機械特點及使用情況，對汽車發動機運轉抖動故障產生的現象進行分析，并診斷出產生故障的具體原因，做好日常的汽車發動機的保養和維護工作，及時排查問題所在，有助于我們提前規避安全隱患、預防交通問題.

1 汽車發動機工作原理及分類

汽車發動機是汽車得以工作運行的核心力量，將柴油、汽油、天然氣等產生的熱能轉換成機械能，從而產生汽車運行的動力，汽車發動機由搖臂、火花塞、氣門和彈簧、燃燒室、活塞、連桿等組成，原理是經過在密封的汽缸內燃燒氣體，膨脹完成對活塞的做功，從而將熱能轉換成機械能，根據燃料使用的不同，汽油和柴油發動機工作原理也略有不同，但是大致都分為四個進程[1]，即進氣進程、壓縮進程、做功進程、排氣進程.

進氣進程中進氣門打開、排氣門關閉，活塞從上止點下移到下止點，汽缸容積增大，壓力較低從而形成一定的真空吸力，完成燃料和空氣吸入汽缸并混合的過程；壓縮進程中進氣門、排氣門都關閉，活塞從下止點向上運動，汽缸容積縮小，壓力和溫度都迅速上升，從而保障混合氣體的燃燒過程；做功進程中進氣門、排氣門都關閉，活塞運動到臨近上止點，火花塞釋放出電火花，點燃混合氣體，釋放大量熱能，從而推動活塞向下止點移動，連桿運動從而形成機械能；排氣進程中進氣門關閉，排氣門打開，活塞由下止點向上止點移動，從而將廢氣排出，周而復始的重復這四個進程，實現了汽車發動機的動力工作過程.

汽車發動機根據燃料可以分為汽油機、柴油機；根據燃料的供應方式可以分為化油器、電噴、直噴發動機；根據活塞運動方式可以分為往復活塞式和旋轉活塞式；根據進氣系統可以分為非增壓式發動機和增壓式發動機；根據氣缸排列方式可以分為V型、W型、直列式、水平對置式；根據氣缸數目可以分為單缸發動機和多缸發動機；根據氣門機構種可以分為OHV(Over Head Valve)和OHC(Over Head Camshaft)發動機.根據冷卻方式可以分為風冷發動機和水冷發動機；根據行程可以分為四沖程和兩沖程發動機，一般采用四沖程發動機.發動機是汽車的心臟，但心臟也會由于不合理及長期使用而產生各種故障，比如發動機運轉抖動、負荷斷火、電路故障、爆震等，其中，運轉抖動是汽車發動機比較常見的故障之一，診斷的難度較大，對車輛行駛有著較大的安全隱患[2]，因此，本文針對汽車發動機的運轉抖動故障展開了研究.

2 汽車發動機運轉抖動故障現象及原因診斷

表1 汽車發動機運轉抖動主要原因

汽車發動機運轉抖動指的是發動機在工作情況下產生的異常振動現象，造成汽車發動機運轉抖動的原因非常多，分為燃油供給系統、點火控制系統、空氣供給系統、排放控制系統、機械故障、負荷增加、設置調整不當等.具體原因如表1所示.

2.1 燃油供給系統

燃油供給系統導致的抖動主要分為油壓不穩、噴油器故障、油壓調節器損壞幾方面，當油壓不穩時，會產生汽車發動機動力不足、怠速不穩甚至熄火等現象，主要產生的原因是燃油管道發動泄露、汽濾太臟等；噴油器發生故障時，會產生發動機難啟動、怠速不穩、動力不足等現象，主要產生的原因是噴油器部分組件被堵塞或者存在泄露點；油壓調節器損壞時，會產生運轉抖動、加速無力、排氣管出現黑煙等現象，主要產生的原因是燃油直接進入進氣管，致使混合氣體濃度過高.

2.2 點火控制系統

點火控制系統導致的抖動主要分為點火線圈故障、火花塞故障、高壓線故障等，當點火線圈出現故障時，會產生點火不良等現象，主要產生的原因是內含功率晶體管、而且長期在高溫下進行工作；當火花塞出現故障時，容易發生由于點火不良而產生的運轉抖動、動力不足等現象，主要產生的原因是點火電壓過低、火花塞使用時間過長、質量或者高溫等問題；當高壓線出現故障時，會產生竄電、漏電、運轉抖動或者發沖現象，主要產生的原因是高壓線老化、絕緣性降低等.

2.3 空氣供給系統

空氣供給系統導致的抖動相對復雜，可能是一個或者多個故障的組合，包括TPS傳感器故障、怠速控制閥故障、組件漏氣或者太臟等，當TPS傳感器出現故障時，會無法保證發動機的穩定運行，導致發動機不存在怠速或者怠速游車等現象，主要產生的原因是TPS傳感器內部的怠速觸點開關損壞、線性電位計接觸不良等；當怠速控制閥出現故障時，會出現發動機無法穩定運行、運轉抖動等現象，主要產生的原因是怠速控制閥體卡滯、線路短/斷路、控制閥太臟等；當組件漏氣或者太臟時，會引起運轉抖動、油耗增加、效率過低、混合氣體濃度過稀等現象.

2.4 排放控制系統

排放控制系統導致的抖動主要由發動機廢棄循環系統EGR(Exhaust Gas Recirculation)、燃油廢棄循環系統EVAP (Evaporative emission control system)、三元催化器系統TWC (Three Way Catalyst converter)產生，當發動機廢棄循環系統出現故障時，會產生廢棄的氣體進入到氣缸，發動機加速無力、出現怠速抖動等現象，主要產生的原因是組件密封性不好或者太臟，從而無法對廢棄的氣體進行控制；當燃油廢氣循環系統出現故障時，會產生空氣進入氣缸，發動機混合氣體過稀，導致運轉抖動，也會產生吸癟油箱等現象，主要產生的原因是碳罐電磁閥出現卡滯，從而導致空氣進入或者氣孔堵塞等；當三元催化器系統產生故障時，會產生運轉抖動或者惡性燃燒等現象，主要產生的原因是當三元催化器對尾氣中的有害氣體進行處理時，發生堵塞，從而導致進氣不足、排氣不暢.

2.5 機械故障

機械故障是引起發動機運轉抖動的一個主要方面，機械故障容易引起發動機的運轉不均、個別氣缸工作異常、發動機加速不良、點火不正等現象，從而導致發動機運轉抖動，導致發動機運轉抖動的機械故障有氣缸磨損嚴重、從而導致氣缸壓力過低、功率降低；平衡軸安裝不當、皮帶過松無法咬齒；發動機的機腳膠損壞、凸輪軸磨損，從而影響氣缸間的壓力和功率；氣缸壓力過低還容易出現失水、點火不正等現象.

2.6 負荷增加

當發動機運轉過程中，負荷增加的情況下，通常汽車采用電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)來對變化的負荷進行適應，當汽車掛檔開啟、空調開啟、轉彎、大燈開啟時，會增加汽車發動機的負荷，電子控制單元會結合怠速控制閥凱隊發動機進行控制，根據負荷的變化來適當的增加或者減少發動機的轉速，從而防止發動機出現運轉抖動等現象，但是，當電子控制單元出現故障、怠速控制閥失去作用都會產生汽車對負荷的變化的零處理，從而產生發動機運轉抖動現象.

2.7 設置和調整不當

在發動機工作的過程中，很多參數和設置是在出廠時設置好的，但是維修或者需要精確設置時，需要對相應的參數和設置進行調整，如果設置和調整不當，就會產生發動機運轉抖動等現象，一般發動機進行設置和參數調整，主要是針對節氣門位置傳感器或者基本怠速，一般需要節氣門恰好在關閉狀態，且開度信號電壓處于0.4到1V，怠速觸點開關恰好處于閉合狀態，如果調整過程中精確度不夠，同樣會產生發動機的運轉抖動現象.

3 結束語

汽車行業伴隨著社會經濟和科技的不斷發展，已經越發的成熟，成為我們賴以生存的出行工具，尤其像城市的生活，幾乎離不開私家車、出租車或者公共汽車，汽車的行進動力主要來源于汽車發動機，依靠熱能到機械能的轉換，給汽車供給能量，發動機的工作原理大致都分為四個進程，即進氣進程、壓縮進程、做功進程、排氣進程，然而，發動機也會隨著不當或者長期的使用出現各式各樣的故障，發動機的重要性也決定發動機故障成為車輛行駛安全的極大隱患，汽車發動機運轉抖動故障是發動機比較常見、診斷難度較大的故障之一，因此，本文在對汽車發動機的工作原理及分類研究的基礎上，針對汽車發動機的運轉抖動故障展開了研究，分析了汽車發動機運轉抖動常見的故障現象，并對原因進行診斷，造成發動機運轉抖動的原因主要分為燃油供給系統、點火控制系統、空氣供給系統、排放控制系統、機械故障、負荷增加、設置調整不當等，本文在對每種故障產生的現象進行分析后，給出了相應的診斷原因.汽車是我們賴以生存的工具之一，因此，汽車安全性是我們不可忽視的問題，我們應該清楚的認識到汽車發動機運轉抖動帶來的危害，并對其產生原因展開研究，從而避免或者及時處理相應故障，為我們的出行安全提供更多的保障.

〔1〕楊秀強.汽車電控發動機傳感器的原理與檢測[J].科技創新導報，2011(35).

〔2〕朱華.發展中的現代汽車電子控制技術[J].現代零部件，2011(05).

U464.111

A

1673-260X（2014）03-0129-02