电喷发动机怠速不良原因分析与解决方案Word文档下载推荐.docx
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执行发动机控制单元ECU发出的诸如喷油、点火等各种指令。
采用了电子控制喷射系统后，发动机具有如下优点：
1）提高了输出功率和转矩；
2）降低了燃油消耗；
3）能优化匹配发动机各种运行工况，满足发动机各种工况需要；
4）降低排气中的有害成份；
5）ECU是一个以微型计算机为中心的数据处理，数据控制系统，它具有控制精度高、响应速度快、灵活性高的优点；
该系统的主要部件外形列于图B。
二、电喷系统主要结构及其功能
1.传感器
（1）进气压力传感器和进气温度传感器 见图
整个系统由6个传感器随时感知发动机的工作状况。
其中进气压力、进气温度是两个重要的参数。
在早期的电喷发动机上，这两个参数的传感器制成一体：
在AJR发动机上是独立的。
一为硅电容绝对压力传感器，探测进气压力，它被安装在进气管上，也可装在进气管附近。
进气温度传感器也安装在进气管上。
大气环境，如季节变化、地理位置高低，都会影响进气温度与进气的绝对压力，根据工况随时测得上述两参数，传输到ECU中。
当传感器出现故障时，发动机控制单元能够检测到，并能使发动机进入故障应急状态下运行，通过V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，可以知道故障信息。
进气温度传感器是一个负热敏电阻，代号G720。
（2）霍耳传感器G40
在AFE发动机上有分电器，该霍耳传感器安装在分电器内，它传递发动机转速信号，传递第一缸活塞位置信号。
当霍耳传感器出现故障时，发动机控制单元不能检测，发动机立刻熄火，无法运转。
用V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪读不出此故障的信息。
在AJR发动机上取消了分电器，采用增量式曲轴转角信号，可精确地测定曲轴转角位置，直接由ECU控制。
发动机负荷信号和转速信号是两个最重要、最基本的信号，ECU根据这两个信号，就能计算出：
喷油时间、点火提前角、闭合角。
然后就能从点火提前角空间点阵（图D）里得到一个点火提前角，作为一个基本量，再根据发动机其它运行参数加以修正，得出一个最佳的点火提前角，用来对发动机的点火提前角进行精确的控制。
发动机控制单元，也能同上类似地对喷油时间及闭合角进行最佳值的精确控制。
（3）冷却液温度传感器（图E）
冷却液温度传感器装在发动机冷却液出水管上，由此测出发动机温度，转变为电信号传给ECU，用来修正喷油定时，从而获得浓度更合适的混合气。
它也是一个负热敏电阻，当该传感器发生故障时，上述故障阅读仪可读取此有关信息。
而且，ECU能检测到这种故障，并使发动机转入故障应急状态运行。
（4）节气门位置传感器G69（图F）
节气门位置传感器安装在节气门下方，节气门轴带动节气门位置传感器内的可变电阻转动，用来改变阻值大小。
它将节气门开度大小转变为电信号传给发动机控制单元ECU，ECU根据节气门开度大小获得发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、满负荷工况，调节、修正喷油定时。
该传感器发生故障时，ECU能检测到，并能使发动机进入故障应急状态下运行，通过V.A.G.1552或v.A.G.1551故障阅读仪可以知道故障信息
（5）氧传感器G39（图G）
氧传感器是完成混合气闭环控制的重要组件，它又称λ传感器，其外侧电极面暴露在废气流中，而其内侧电极面与外界空气相接触。
该传感器由一个特殊陶瓷体（Zi02或TiO2）构成，在它的表面涂有透气性好的铅电极。
其工作原理为：
陶姿材料表面多孔，能够允许空气的氧分子在其中扩散。
这种陶瓷在温度较高时成为导电体。
如果电极两面上的氧含量不一样的话，电极两侧就会有一个电压形成。
当λ=1时，混合气完全燃烧，外侧电极面无氧分子存在，这时输出电压就会产生一个突变。
氧传感器通过探测废气中含氧量的多少，能获得上次喷油时间过长或过短的信号，并将该信号转变为电信号传给ECU，由ECU实现对本次喷油时间的修正。
混合气通过氧传感器闭环调节后，能将空燃比控制在λ=0.98-1.02之间范围内，从而得到一个最佳的混合气浓度，同时也使废气中的有害物排放量大大减少。
氧传感器在满足下述条件后才能进行正常调节：
发动机温度＞60℃；
氧传感器温度＞300℃；
发动机在怠速或部分负荷下工作。
为了使氧传感器迅速加热，尽早正常工作，在氧传感器中装有加热装置。
通过V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，读取氧传感器的数据，获得其发生故障的信息。
（6）爆震传感器G61（图H）
AFE型发动机用一只爆震传感器，AJR型发动机采用两只爆震传感器。
将一只爆震传感器设于二缸与三缸之间缸体侧面，爆震传感器能把发动机爆震产生的振动变为电信号，传递给发动机控制单元ECU。
ECU根据爆震传感器传递来的信号，对点火提前角进行修正，从而使点火提前角的值始终处于最佳状态。
当爆震传感器发生故障时，发动机控制单元在一定条件下能够检测到，并能使发动机转入故障应急状态下运行，通过V.A.G.1551或V.A.G.1552故障阅读仪，可以了解故障信息。
2.燃油供给系的执行元件
（1）系统的流程
燃油供给系由汽油泵、喷油嘴、汽油箱、汽油滤清器、分配管、油压调节器等主要零部件构成，其流程示意图列于图I。
电动汽油泵、汽油滤清器这两种部件用户比较熟悉，下面仅介绍其它几个专用总成。
（2）汽油喷嘴N30-N33（图J）
喷油嘴接受发动机控制单元送来的喷油脉冲信号，将计算精确的燃油喷入进气歧管内。
喷油量的多少只与喷油时间的长短有关，与其它因素无关。
而喷油时间的长短只取决于喷油脉冲信号的宽度。
当喷油嘴发生阻塞、滴漏等故障时，发动机控制单元不能检测，使用上述故障阅读仪，无法知道故障信息。
必须人工检查及排除。
（3）油压调节器
油压调节器设置在分配管上，用来调整分配管中的汽油压力，并用来缓和汽油泵供油时产生的压力波动和喷嘴有节拍喷油时所引起的压力波动。
如图K所示，油压调节器内有弹簧、膜片、油压调节阀。
当进油压力较大时，汽油推动膜片向左移动，使油压调节阀打开，压力偏高的汽油被释放，油压下降。
油压调节器还连接发动机进气管的真空管，当进气管中真空度较大时，对膜片的左移起到吸动的作用，参与油压的调节。
通过上述机械及真空的共同作用，使分配管中的油压和进气管中的气压二者之间的压力差保持一个常数，这样就保证了喷油量的多少只与喷嘴开启时间的长短有关，与汽油压力、进气管真空度等其它因素无关。
（4）分配管
分配管设置于发动机进气管上方，它将汽油分配给每个喷嘴，并起到固定喷嘴、固定油压调节器的作用。
分配管位于发动机舱上部，环境温度较高，这样使管中汽油容易蒸发。
因为汽油泵的供油量远远大于发动机的最大耗油量，所以剩余的汽油通过油压调节器返回油箱。
由于进油管及分配管中的汽油不断地流动，带走了分配管及进油管的热量，起到冷却作用。
同时，由于大量汽油返回油箱，也带走了分配管、进油管中的汽油蒸气，可以防止气阻，提高发动机的热起动性能。
（5）怠速稳定阀N71
怠速稳定阀安装在发动机进气管道上，通过调整发动机旁路进气量来调整发动机怠速转速。
发动机怠速运转时，由于发电机、动力转向液压泵、空调压缩机等负载的变化，会引起发动机怠速转速波动，需要用怠速稳定阀对发动机怠速进行调整。
发动机控制单元通过调整怠速稳定阀开度大小，来控制发动机旁路进气量多少，从而达到调整发动机怠速转速的目的。
当怠速稳定阀出现故障时，怠速稳定阀便处于一个固定的位置，使发动机怠速转速上升到110Or/min。
V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪不能读取该故障信息。
但可以通过故障阅读仪具有的执行元件自诊断功能帮助人们诊断怠速稳定阀是否有故障。
（6）发动机控制单元ECU
发动机控制单元，位于驾驶员一侧的仪表板下方，转向柱旁边。
ECU从各传感器处获得发动机的各个参数，并从发动机控制单元所存储的各个空间点阵中取出相应的数据。
通过判断、计算，求出适应发动机工况所需要的点火提前角、喷油时间等最佳数据，将这些数据转变为电信号用来操纵、控制各个执行元件。
通过执行元件对发动机点火提前角、喷油时间进行最佳的控制，从而使发动机工作保持在最佳状态。
ECU除了对发动机各个运行状态实施最佳控制外，还对部分传感器传递来的信号进行程验鉴别，若发现某个传感器传来的信号超出了规定范围，则发动机控制单元ECU认为此传感器或相关线路有故障，并将有关故障的信息储存起来，同时发动机控制单元用一个人为设定的数据或其它传感器来的信号来对发动机实施控制，这样ECU就使发功机转入故障应急状态下运行。
ECU有一个故障阅读仪接口，用来连接V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，进于下列工作：
1）读取ECU所存储的故障信息。
2）通过读取某些数据，来了解部分传感器和执行元件的工作状态是否正常，并了解发动机工作状态。
3）通过自诊断功能，来了解某个执行元件工作是否正常。
4）消除ECU中所存储的故障信息。
第二章
1.1汽车怠速是：
汽车的怠速不是一种速度，而是指一种工作状况，发动机空转时称为怠速
1.1
（1）.按出现规律分类
（2）按抖动程度分类
（3）按原因关联分类
（4）怠速抖动机理
1、按出现规律分类：
①冷车（冷却液温度低于50℃）有节奏的不稳；
②热车（冷却液温度高于50℃）有节奏的不稳；
③无规律的剧烈抖动一、两下。
2、按抖动程度分类：
①正常，以怠速期望值±
10r/min抖动
②一般不稳，以怠速期望值±
20r/min抖动；
③严重不稳，超过怠速期望值±
④在怠速期望值的一侧剧烈抖动；
3.按原因关联分类：
①直接原因，指机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别汽缸功率的变化，从而造成各汽缸功率不平衡，致使发动机出现怠速不稳；
②间接原因，指发动机电控系统不正常，导致混合气燃烧不良，造成各汽缸功率难以平衡，使发动机出现怠速不稳；
4.按故障系统分类：
①进气系统；
②燃油系统；
③点火系统；
④发动机机械系统。
5.怠速抖动机理：
汽缸内气体作用力的变化（一个汽缸气体作用力变化或几个汽缸气体作用力变化），引起各汽缸功率不平衡，导致各活塞在做功行程时的水平方向分力不一致，出现对发动机横向摇倒的力矩不平衡，从而产生发动机抖动。
也可以说，凡是引起发动机汽缸内气体作用力变化的故障都有可能导致发动机怠速抖动。
第三章
1.进气系统
2.燃油系统
3.点火系统
4.机械结
1.进气系统
（1）进气歧管或各种阀泄漏
当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气过浓或过稀，使发动机燃烧不正常。
当漏气位置只影响个别汽缸时，发动机会出现较剧烈的抖动，对冷车怠速影响更大。
常见原因有：
1）进气总管卡子松动或胶管破裂；
2）进气歧管衬垫漏气；
3）进气歧管破损或其它机件将进气歧管磨出孔洞；
4）喷油器O型密封圈漏气；
5）真空管插头脱落、破裂；
6）曲轴箱强制通风（PCV）阀开度大；
7）活性炭罐阀常开；
8）废气再循环（EGR）阀关闭不严等；
（2）节气门和进气道积垢过多
节气门和周围进气道的积炭污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得控制单元无法精确控制怠速进气量，造成混合气过浓或过稀，使燃烧不正常。
常见原因有：
1）节气门有油污或积炭；
2）节气门周围的进气道有油污积炭；
3）怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀有油污、积炭；
（3）怠速空气执行元件故障
怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确。
1）节气门电机损坏或发卡；
2）怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡；
（4）进气量失准
控制单元接收错误信号而发出错误的指令，引起发动机怠速进气量控制失准，使发动机燃烧不正常，属于怠速不稳的间接原因。
1）空气流量计或其线路故障；
2）进气压力传感器或其线路故障；
3）发动机控制单元插头因进水接触不良或电脑内部故障；
2.燃油系统
（1）喷油器故障
喷油器的喷油量不均、雾状不好，造成各汽缸发出的功率不平衡。
喷油器堵塞、密封不良、喷出的燃油成线状等。
（2）燃油压力故障
油压过低，从喷油器喷出的燃油雾化状态不良或者喷出的燃油成线状，严重时只喷出油滴，喷油量减少使混合气过稀；
油压过高，实际喷油量增加，使混合气过浓；
1）燃油滤清器堵塞；
2）燃油泵滤网堵塞；
3）燃油泵的泵油能力不足；
4）燃油泵安全阀弹簧弹力过小；
5）进油管变形；
6）燃油压力调节器有故障；
7）回油管压瘪堵塞；
（3）喷油量失准
各传感器或线路故障，导致控制单元发出错误指令，使喷油量不正确，造成混合气过浓或过稀，属于怠速不稳的间接原因。
具体原因有：
1）空气流量计（或进气歧管压力传感器）故障；
2）节气门位置传感器故障；
3）节气门怠速开关故障；
4）冷却液温度传感器故障；
5）进气温度传感器故障；
6）氧传感器失效；
以上传感器的线路有断路、短路、接地故障；
发动机控制单元插头因进水接触不良或电脑内部故障。
3.点火系统
（1）点火模块与点火线圈：
近些年各车型多将点火模块与点火线圈制成一体，点火模块或点火线圈有故障主要表现为高压火花弱或火花塞不点火。
1）点火触发信号缺失；
2）点火模块有故障；
3）点火模块供电或接地线的连接松动、接触不良；
4）初级线圈或次级线圈有故障等；
（2）火花塞与高压线
火花塞、高压线故障导致火花能量下降或失火。
1）火花塞间隙不正确；
2）火花塞电极烧蚀或损坏；
3）火花塞电极有积炭；
4）火花塞磁绝缘体有裂纹；
5）高压线电阻过大；
6）高压线绝缘外皮或插头漏电；
7）分火头电极烧蚀或绝缘不良；
（3）点火提前角失准
由于传感器及线路故障属于引起怠速不稳的间接原因，控制单元发出错误指令，使点火提前角不正确，或造成点火提前角大范围波动。
1）空气流量计或进气压力信号故障；
2）霍尔传感器故障；
3）冷却液温度传感器故障；
4）进气温度传感器故障；
5）爆震传感器故障；
以上传感器的线路有断路、短路、接地故障；
发动机控制单元因进水引起插头接触不良或内部电路损坏。
（4）其它原因
三元净化催化器堵塞引起怠速不稳，这种故障在高速行驶时最易发现。
自动变速器、空调、转向助力器有故障会增加怠速负荷，引起怠速不稳。
发动机控制单元与空调、自动变速器控制单元之间的怠速提升信号中断，在安装CAN-BUS的车辆存在总线系统故障。
随着新技术、新结构的增加，引起怠速不稳的因素会更多，诊断者必须全面考虑问题。
4.机械结构
（1）配气机构：
配气机构故障导致个别汽缸的功率下降过多，从而使各汽缸功率不平衡。
1）正时皮带安装位置错误，使各缸气门的开闭时间发生变化，导致配气相位失准，各汽缸燃烧不正常；
2）气门工作面与气门座圈积炭过多，气门密封不严，使各汽缸压缩压力不一致；
3）凸轮轴的凸轮磨损，各缸凸轮的磨损不一致导致各汽缸进入空气量不一致；
4）气门相关件有故障，如气门推杆磨损或弯曲，摇臂磨损，气门卡住或漏气，气门弹簧折断等；
（2）发动机体、活塞连杆机构：
这些故障都会使个别汽缸功率下降过多，从而使各汽缸功率不平衡。
1）汽缸衬垫烧蚀或损坏，造成单缸漏气或两缸之间漏气；
2）活塞环端隙过大、对口或断裂，活塞环失去弹性；
3）活塞环槽内积炭过多；
活塞与汽缸磨损，汽缸圆度、圆柱度超差；
4）因汽缸进水后导致的连杆弯曲，改变压缩比；
5）燃烧室积炭会改变压缩比，积炭严重导致怠速不稳。
（3）其它原因
曲轴、飞轮、曲轴皮带轮等转动部件动平衡不合格，发动机支脚垫断裂损坏，发动机底护板因变形与油底壳相撞击等，这些原因只会造成发动机振动而不影响转速。
第四章
电喷发动机怠速不良的原因分析与解决方案怠速不良是电控燃油喷射式发动机最常见的故障之一，它有多种表现形式，包括怠速不稳、怠速熄火、冷车怠速不良、热车怠不良等。
造成怠速不良的原因很多，常常有几种原因综合引起的该故障牵涉面很广，维修困难。
在故障与排除过程中，要根据故障的具体表现来分析故障原因。
下面介绍几种不同形式的怠速不良的故障诊断与排除方法。
一、怠速不稳，易熄火
（一）故障现象：
发动机启动正常，但不论冷车或热车，怠速均不稳定，怠速转速过低，易熄火。
（二）故障原因：
1）进气系统或真空系统漏气；
2）空气滤清器堵塞；
3）怠速控制阀或附加空气阀工作不良；
4）空气流量计有故障；
5）EGR阀卡住常开，不能关闭；
6）怠速调整不当；
7）油路压力太低；
8）喷油器雾化不良、漏油或堵塞；
9）火花塞不良；
10）高压线漏点或断路；
11）点火正时失准；
12）气缸压缩压力过低；
（三）故障诊断与排除
1.先进行故障自诊断，检查有无故障码出现。
如有，则按所查的故障码查找故障原因。
要特别注意会影响怠速工作的传感器、执行器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀等）有无故障；
2.检查进气系统各管接头、各真空软管、废气再循环系统和燃油蒸汽回收系统有无漏气；
3.检查怠速控制阀的工作是否正常。
对于脉冲电磁阀式怠速控制阀，可在发动机运转过程中拔下怠速控制阀接线插头。
如果发动机转速无变化，说明怠速控制阀或控制电路有故障，应检修电路或更换怠速控制阀；
4.怠速时逐个拔下各缸高压线，检查发动机转速的下降量是否相等。
如果在拔下某缸高压线时，发动机转速基本不变，说明该缸工作不良或不工作，应检查该缸火花塞或喷油器有无故障，喷油器控制电路有无短路；
5.检查高压火花。
如火花太弱，则应检查点火系统；
6.拆检各缸火花塞，检查电极有无磨损过甚或积碳，火花塞电极间隙是否正常；
7.检查各缸高压线，如高压线外表有漏点或击穿的痕迹，或用万用表测量高压线，其电阻大于25k，说明高压线损坏，应更换；
8.检查燃油压力。
怠速时燃油压力应为250kPa左右。
若喷油器有滴漏或堵塞现象,使其无法按照ECU的指令进行喷油,从而造成混合气过浓或过稀,使个别气缸工作不良,导致发动机怠速不稳。
喷油器的堵塞引起的混合气过稀,还会使氧传感器产生低电位信号,电脑会根据此信号发出加浓混合气的指令,如果指令超出调控极限时,电脑会误认为氧传感器存在故障,并记忆故障代码。
如燃油压力太低，则应检查油压调节器、电动燃油泵、燃油滤清器；
9.按规定的程序，调整发动机怠速；
10.检查空气流量计；
11.仔细听各缸喷油器在怠速时的工作声音。
如果各缸喷油器工作声音不均匀，说明各缸喷油器喷油不均匀，应拆检、清洗或更换喷油器；
12.检查气缸压缩压力，如压力低于0.8MPa，则应拆检发动机；
13.检查、调整气门间隙；
如上述检查均正常，可拆检、清洗各缸喷油器。
如发现某个喷油器雾化不良或有漏油，经清洗后仍不能恢复正常，则应更换该喷油器。
最后检查发动机电脑。
二、冷车怠速不稳、易熄火
（一）故障现像：
发动机冷车运转时怠速不稳或过低，易熄火，热车后怠速恢复正常。
（二）故障原因：
1）附加空气阀故障；
2）怠速控制阀故障；
3）冷却液温度传感器故障；
4）喷油器雾化不良或堵塞；
（三）故障诊断与排除
1.进行故障自诊断，检查有无故障码。
如有，则按显示的故障码查找故障原因；
2.检查附加空气阀。
拆下附加空气阀，检查在冷车状态下附加空气阀的阀门是否开启。
如有异常，则应更换；
3.检查怠速控制阀。
熄火后拔下怠速控制阀线束插头，待发动机启动后再插上；
如果发动机转速没有变化，说明怠速控制阀不工作，应检查控制电路或拆检怠速控制阀。
4.测量冷却液温度传感器；
5.拆检、清洗各缸喷油器、检查清洗后的喷油器工作情况，如有雾化不良、漏油或喷油量不符合标准，应更换；
三、热车怠速不稳或熄火
（一）故障现象：
发动机冷车时怠速正常，热车后怠速不稳，怠速转速过低或熄火。
1）怠速调整过低；
2）冷却液温度传感器有故障；
3）怠速控制阀有故障；
4）火花塞或高压线不良；
5）电脑搭铁不良；
6）氧传感器有故障或失效；
（三）故障诊断与排除：
1.故障自诊断。
如有故障码，则按所显示的故障码查找故障原因；
2.按正确的程序，检查发动机的初始怠速转速。
若转速过低，则应按规定程序调整；
3.检查冷却液温度传感器；
4.检查怠速控制阀有无工作；
5.检查各缸火花塞情况，视情况更换火花塞或调整火花塞间隙；
6.测量各缸高压线电阻，若阻值大于25k?
，或高压线外表有漏点或击穿的痕迹，则应更换高压线；
7.检查电脑搭铁线及发动机机体是否搭铁良好。
可在打开点火开关后，测量电脑搭铁线（或故障诊断座内搭铁线、发动机机
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