汽车发动机怠速不稳故障诊断与维修
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作者: 李国阳
摘 要：怠速不稳是汽车发动机常见的一种故障，对汽车发动机的使用寿命及安全运行具有较大的影响。本文结合笔者多年的实践经验，在阐述汽车发动机怠速稳定控制原理的基础上，重点探讨了汽车发动机怠速不稳故障的成因，并提出了一些切实有效的诊断及维修方法，以供类似研究工作借鉴。
关键词：发动机；怠速不稳；控制原理；故障排查
中图分类号：U47 文献标识码：A
随着我国社会经济建设的快速发展，人们的物质生活水平不断提高，汽车也逐渐成为了人们出行的重要交通工具之一，同时也对汽车安全运行提出了更高的要求。怠速状态是汽车发动机空转时的一种工作状况，若汽车发动机的怠速值低于或超过规定的范围，则容易出现怠速不稳的故障，一般表现在怠速时发动机抖动、转速不均匀、易熄火和转速不高等现象中。目前，汽车发动机怠速不稳现象产生的原因有很多，主要包括混合气浓度不一、传感器信号不正确和点火不完全等，如果发动机怠速不稳诊断思路不正确，不仅会延长汽车修理时间、降低工作效率，而且也会给汽车的行车安全带来严重的安全隐患。因此，有必要加强汽车发动机怠速不稳故障的研究力度，采取必要的诊断及维修方法，以确保汽车的行车安全。
1 怠速控制原理
当怠速控制系统出现故障的时候，要先对节气门位置传感器、车速传感器进行检查，从而确定发动机是否出现怠速情况。然后ECU应根据空调开关、空档起动开关以及冷却水温度传感器采集到的相关信号进行综合运算，接着把发动机的实际转速和其所决定的目标转速作合理比较，进而怠速转速的最佳控制量确定下来，驱动怠速控制装置适当减少或增加空气量，从而使怠速空气量的控制得到有效实现。图1是怠速控制原理框图。其中，1—冷却液温度信号；2-A/C开关信号；3-空挡位置开关信号；4-转速信号；5-节气门位置信号；6-车速信号；7-怠速控制装置。
2 怠速控制措施
对怠速情况下的实施有效控制是怠速控制的本质，车型不同，其选择进气量所采用的控制装置及控制方式也会不同，根据怠速进气量控制方式的基本特点可把其分为以下两种类型。
（1）节气门直动控制方式（见图2）。其中，1-节气门；2-进气管；3-节气门操纵臂；4-怠速控制装置。它借助怠速控制装置4来对节气门的开度进行直接控制，从而对空气通路的截面进行有效控制，从而对怠速时的空气流量进行有效调节，进而使怠速控制得以实现。
（2）旁通空气道控制方式（见图3）。其中，1-节气门；2-进气管；3-旁通空气道；4-怠速控制装置。他借助怠速控制装置4对怠速旁通空气道3的截面面积进行控制，从而使空气流量在怠速时得到有效调节，进而使怠速控制得到有效实现。
3 发动机怠速不稳的因素探究
现在，许多汽车的发动机怠速都是由电控系统进行控制的，因此，很多方面都会在一点程度上导致怠速出现不稳现象，下面是其常见的影响因素。
（1）点火不完全。点火系统出现故障是导致点火不完全的主要原因。当点火系统出现故障的时候，就会导致火不能正常点燃，而且混合气的燃烧也会发生异常情况，发动机怠速会因为部分气缸没有发生不完全燃烧或失火情况而出现不平稳运转。以下几个原因都会在不同程度上对点火造成影响：a.点火提前角失误，当传感器出现故障时，ECU就不能对点火提前角的大小情况作比较准确的确定，从而导致点火出现过早或过迟情况；b.火花塞或高压线故障出现故障，使混合气不能正常点火燃烧；c.点火模块出现故障，导致火花塞不能点火或点火后缺乏能量，从而导致某些气缸燃烧不完全甚至出现失火现象。
（2）混合气过稀或过浓。发动机在怠速情况下，由于进气量过多或过少而导致混合气出现过稀或过浓的情况。ECU对怠速进行控制时，通常需要先对进气量进行有效控制，因此，发动机会因混合气过稀或过浓而出现不稳现象。对进气量产生影响的因素主要有：a.喷油器出现滴漏或堵塞现象；b.进气管出现漏气现象；c.排气系统出现堵塞现象；d.怠速控制阀出现故障；e.进气道和节气门出现积垢过多现象。
（3）传感器信号发生错误。ECU通过传感器的信号来对怠速的高低情况进行有效控制，当传感器信号出现错误时，ECU对发动机怠速高低的调节也会出现错误，从而会导致发动机怠速出现不稳现象。传感器的常见故障主要有：a.水温传感器氧和传感器失效，从而使提供给ECU的发动机温度信号发生错误，从而不能对喷油量进行有效修改，进而导致混合气出现过稀或过浓现象，并使发动机的怠速出现不稳现象；b.没有把怠速开关闭合，当发动机是处于怠速工况时，ECU错误地把其判断为发动机处于部分负荷状态，从而使ECU所控制的喷油器喷油过多，进而导致混合气出现过浓或过稀现象，而使发动机怠速出现不稳现象。c.空气流量传感器不能正确测出实际进气量，从而导致ECU不能对进气量进行有效控制，进而导致发动机的转速也逐渐加快。
4 发动机怠速不稳故障的诊断方法
对发动机怠速不稳故障进行诊断时，应先对汽车出现故障的相关情况有一定程度的了解，接着再对出现故障的相关因素进行合理分析，查找故障的所在部位时应结合故障的相关因素，最后对故障的相关因素作有效判断及排除。对发动机怠速不稳故障进行诊断时，应按照代码优先、先简后繁、先外后内原则，按以下步骤进行：
（1）故障的自我诊断。重视检查氧传感器、水温传感器、怠速控制阀、有无怠速开关以及空气流量计的故障代码。
（2）对点火时间点以及各缸火花塞、分火头、高压线是否出现工作不良情况；
（3）检查不同温度下水温传感器的电阻是否符合相关要求；
（4）检查空气流量传感器是否出现故障；
（5）检查氧传感器是否出现异常；
（6）当怠速运转时把其控制阀线束插头拔掉，检查怠速控制阀是否出现堵塞、积碳卡滞等异常情况；
（7）检查燃油系统及排气进气、系统是否出现故障。
5 发动机怠速不稳故障诊断举例
5.1 出现故障的现象
某凌志L400轿车，怠速在冷车起动后比较稳定，但发动机怠速在起动半分钟后出现发抖现象，且转速一直保持在580r/min～1050r/min。
5.2 故障诊断及排除方法
先把发动机舱内连接器的E1及TE1端子用跨接线连接，从组合仪表上的CHECK灯取得故障代码13，25和26（13表示NE或G信号异常，25表示空燃比过稀，26表示空燃比过浓）。为了有效清除故障码，再起动发动机，并把油门踏板踩下，故障现象仍存在，CHECK灯亮。再次读取时，故障码为25，26，可初步判定出现异常的是氧（λ）传感器。导致氧传感器工作出现异常的是其温度不足，而导致其其温度不足的则是加热线圈的损坏。因此，把氧传感器换掉后再试车，故障得以有效排除。
5.3 故障分析
氧传感器只有在温度达到300℃以上才能正常工作。为了使氧传感器尽快达到工作温度，氧传感器都带有加热器。如果氧传感器加热线圈损坏，就会造成发动机冷车时，氧传感器由开环控制转入闭环控制，氧传感器信号电压一直处于500mV左右，使ECU误认为发动机工作在稍浓的混合气状态下，于是ECU减少喷油量，使发动机转速过低，造成发动机怠速在大范围内游动。
结语
综上所述，诊断汽车发动机怠速不稳现象的成因是一项涉及面较广、难度较大的工作。随着汽车电控技术的发展，发动机怠速不稳故障的诊断难度愈加复杂。但是，只有我们能够结合汽车发动机的实际情况，充分了解发动机怠速不稳的原因，利用先进的专业仪器及丰富的汽车维修经验，此类故障的诊断及维修仍然能够较好地完成的。
参考文献
[1]莫持标.汽车发动机怠速不稳的原因分析与排除[J].湖南农机.2011（01）.
[2]闫现礼.发动机怠速不稳的故障诊断[J].科技信息.2012（25）.
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