邓剑锋-高级技师论文

国家职业资格全省（或市）统一鉴定高级汽车维修工技师论文（国家职业资格一级）论文题目：电控发动机怠速不稳原因分析及诊断方法姓名：邓剑锋身份证号：360481198708060411工种等级：汽车维修工高级技师培训单位：广西机电技师学院工作单位：广西生态工程职业技术学院2017年6月2电控发动机怠速不稳原因分析及诊断方法邓剑锋广西生态工程职业技术学院摘要：怠速不稳的是现代发动机典型故障，进气系统、燃油系统、点火系统、发动机机械故障均会导致发动机怠速不稳现象，诊断发动机怠速不稳故障的原因是一项步及面较广、难度较大的工作。本文主要从汽油发动机怠速不稳的故障原因、排除方法与维修案例等三个方面进行详细介绍，通过故障原因分析及排除对发动机怠速不稳进行论证。关键词：怠速不稳原因分析排除方法1前言汽油发动机怠速是指节气门关闭，不踩加速踏板，发动机对外无功率输出并且保持最低稳定转速的工况，在汽车发动机正常工作中，发动机怠速运转的时间约占30%左右，在汽车排放工况测试中，怠速工况HC、CO排放占总排放量65%左右，怠速转速的高低直接影响燃油消耗和排放污染。然而，在我国汽修行业中，怠速不稳是发动机维修中遇到最多故障之一。怠速不稳故障原因多而复杂，增加了怠速故障诊断和排除难度，如何分析，如何检测和排除怠速控制中所发生的各种故障，是汽车维修人员值得研究和探讨重要的课题。2影响发动机怠速不稳的原因分析[1]怠速不稳是发动机维修中常见的故障现象。引起发动机怠速不稳故障的原因有很多，涉及面很广，但总结起来无非就是进气系统、燃油系统、点火系统、排气系统、发动机机械故障等几个方面造成的。2.1进气系统故障（1）进气系统泄漏。一般情况下，怠速控制阀开度越大，进气量越多。但当不应进入的空气、汽油蒸汽、废气等进入进气系统时，会造成可燃混和气过浓或过稀，发动机就会不正常燃烧。当漏气位置仅影响个别缸时，发动机抖动比较严重，特别对冷车时怠速影响较大。常见故障：进气总管胶管破破损裂或卡子有松动，进气歧管有破损漏气，喷油器密封圈磨损漏气，真空管插头脱落、破裂等，曲轴箱强制通风阀、活性炭罐阀、废气再循环阀开度不正常等。（2）进气系统积炭污垢过多。节气门及其周围进气管道、怠速控制阀等污垢过多，使空气流通面积发生改变，怠速控制阀就无法精确控制怠速进气量，从而造成怠速转速不稳。（如图所示）3图1节气门清洗前和清洗后的对比（3）电控元件故障。怠速工况下，怠速执行元件故障会直接导致怠速进气控制不准，出现怠速不稳现象。当ECU接收到错误的信息而发出错误指令，或电脑内部出现故障时，将造成怠速进气量控制失准，发动机会出现不正常燃烧，这是引起怠速不稳的间接原因，属于控制上的问题。如空气流量计、进气压力传感器本省或其线路故障，发动机ECU插头进水、接触不良，节气门电机、怠速步进电机、电磁阀等损坏或发卡等。2.2燃油喷射系统故障（1）喷油器故障。喷油器故障是燃油系统常见故障。如喷油器堵塞、密封不严、喷油不均、雾化不好（如图所示）等等，造成燃油混合气过浓或过稀，使得各缸功率不均衡，从而导致发动机怠速不稳。空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、怠速开关、温度传感器、氧传感器及其线路故障，均导致ECU发出错误指令，从而造成混合气过浓或过稀，也属于间接原因。图2喷油器雾化不良4（2）燃油压力故障。燃油压力过高、过低都会造成空燃比变差，燃烧不充分，使得发动机怠速不稳。燃油压力过高，实际喷油量增加，燃油混合气过浓；压力过低，实际喷油量过少，喷出的燃油雾化不良。燃油滤清器或燃油泵堵塞、泵油能力不足，油管变形，燃油压力调节器有故障等都会造成燃油压力过高或过低。2.3点火系统故障（1）点火模块和点火线圈故障。现代汽车大多将点火模块和点火线圈做成一体，采用直接点火或双点火线圈。点火模块和点火线圈有故障主要表现在火花塞不点火或者高压火花弱。常见的原因如：点火触发信号缺失；点火模块供电或连接处松动；点火模块有故障；初级线圈或次级线圈有故障等等。（2）火花塞和高压线故障故障。火花塞间隙过大、过小、烧蚀、击穿、高压线漏电等均会导致点火能量不足，从而引起异常燃烧，甚至失火（如图所示）。常见的原因有火花塞间隙不正确、电极有积碳、电极烧蚀或损坏；高压线绝缘外皮或插头漏电；高压线电阻过大。图3火花塞燃烧后常出现的情况（3）点火提前角失准。点火提前角失准是一个间接故障。由于传感器或线路故障会使得控制单元发出错误的指令，造成点火提前角不正确，或出现大范围波动。常见的原因有：空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、霍尔传感器、温度传感器、爆震传感器本身故障及其线路有断路、短路、接地等故障；ECU故障或接触不良等[2]。2.4排气系统故障当三元催化转化器内部积炭、结胶等造成堵塞时，会使进气管真空度过低造成发动机进气不充分、排气不彻底，导致发动机怠速不稳。53发动机怠速不稳的诊断方法进气系统、燃油系统、点火系统、发动机机械故障均会导致发动机怠速不稳，因此诊断产生发动机怠速不稳故障的原因是一项涉及面广、难度较大的工作，采取替换零部件的方法是不可取的。虽然怠速不稳故障的原因千变万化，然而根据仪器检测结果、理论分析、维修经验应该能够做出正确判断的。通常，发动机怠速不稳的诊断过程分为下面五个步骤：3.1询问驾驶员早出现怠速不稳的时间、怠速不稳时的发动机温度、此车的行驶里程、驾驶员经常的驾驶习惯和路况、该车经过哪些保养、此车维修历史等情况，通过以上了解对故障原因有一个初步判断，从而缩短检查时间。3.2外观检查打开发动机罩，观察发动机运转情况，抖动程度，同时观察发动机转速表指针的摆动幅度，是否偏离怠速期望值；观察是正常怠速抖动，还是带负荷时（打开空调、开大灯、挂入行车挡、转动方向盘等）怠速抖动；发动机外部部件有无脱落、破损、松脱，是否存在漏油、漏水、漏气、漏电的四漏现象，排气管是否有“突、突”声、冒黑烟、有生汽油味等现象。对发动机的初步观察有助于缩小检测范围，减少检测环节，节省时间和维修费用。3.3查询分析故障码通过读码（永久性、偶发性故障码都要记录）清码运行（此时要再现故障发生的条件）再读码。阅读维修手册中的故障码列表，排除故障、清除故障代码。对偶发性故障码不能忽视，往往怠速不稳时刻正是偶发故障码出现之时。经过分析确定下一步检修工作。如果没有故障码存储，要考虑控制单元不能监测的元器件可能存在故障。一、检查怠速转速时要确保以下几点：（1）排气系统无泄漏。（2）冷却液温度不低于80℃。（3）节气门在怠速位置。（4）关闭用电设备。（5）关闭空调。（6）变速杆在空挡或锁止挡位置。二、怠速的检查步骤（1）起动发动机查询故障存储器。故障存储器内不要存有故障，如有应先排除故障，清除故障代码，关闭发动机重新起动。起动后，再次查询故障代码。（2）关闭空调。6（3）关闭后风窗加热。（4）变速杆放空挡，自动变速器置于P或N位置。3.4确定检测内容根据检测对象选择适合的检测仪器，目的是能迅速、准确判断故障。其中尾气检测和波形分析非常重要，也可以用断缸法迅速找到工作不良的气缸，使用真空表可以分析影响真空度的具体情况。检测的原则是从电到机、从简到繁。可以按电气控制系统、点火系统、进气系统、燃油系统、发动机机械部分的顺序进行。3.5故障排除诊断者根据上述检查结果和维修手册中的故障排除指南，制定适合本车的排除方法。排除方法一般有：清洗节气门与进气道、清洗检查喷油嘴、更换电气元件、检查线束的故障点、清洁接地点、修理发动机机械结构等工作。4维修案例故障现象：一辆装备2JZ—GE电喷发动机的丰田皇冠（3.0）轿车发动机启动后怠速不稳[3]。故障排除：（1）打开发动机罩盖，在引擎室中找到自诊断插座，用导线将诊断座中的E1与TE1两孔短接；接通点火开关（但不启动发动机），观察仪表台上“CheckEngine”灯的闪烁情况，读取故障码。但“CheckEngine”灯闪烁显示，系统正常。（2）依次拨出1—6缸的高压线，由发动机的运转情况变化来判断不工作的汽缸。若其中有一缸的高压线拨出时，发动机运转情况无变化，说明该缸不工作，应检查该缸的点火、喷油和气缸压力等。但经检查各缸均正常。（3）用点火正时灯检查点火正时，发现怠速时点火正时为10°，属正常。（4）断开点火开关，使发动机停转，依次拆下火花塞检查，发现火花塞燃烧良好，电极间隙为0.8mm，绝缘电阻在10KΩ以上，均属正常值，装复。（5）拆下空气滤清器盖，发现滤清器清洁，无故障，再复装。（6）拆下节气门前的进气软管，检查节气门的关闭情况，良好；检查节气门拉线，也符合要求；拨下节气门位置传感器连接线，测节气门传感器电阻值也无不良。（7）检查怠速控制阀（ISC）工作情况，在断开点火开关时，可以听到ISC阀发出“咔嗒”声，说明ISC阀已关闭。拆下ISC阀的接线端子，拧下ISC阀的固定螺钉，卸下ISC阀，测B1与S1、S3；B2与S2、S4间电阻均在（10—30）之间，属正常。将B1、B2接电瓶正极。S1、S2、S3、S47依次与负极相接，ISC阀逐级打开，而B1、B2接电瓶正极，S4、S3、S2、S1依次接负极时，ISC阀则逐级关闭，说明ISC阀动作良好。（8）拆电瓶负极桩线，放掉发动机冷却水，拆传动皮带，拆动力转向泵，拆旁通水软管，最后才拆得下水温传感器。检查水温传感器时发现，水温传感电阻为16千欧，远远大于20℃—80℃时的3—0.2千欧。因此认为水温传感器电阻失效，它导致电脑ECU误判为低温，造成空燃失调（混合气过浓），引起怠速不良。更换上新的符合要求的水温传感器后，装上电瓶负极端线，启动发动机，怠速正常运转，故障终于排除。5结论以上对汽车发动机怠速不稳原因和诊断方法进行了分析。发动机怠速不稳是汽车使用中比较常见的故障之一。尽管现在大多数的轿车都有故障自诊断系统，但也会出现汽车有故障时自诊断系统却显示正常代码或显示与故障无关的代码的情况。随着新技术、新结构的增加，引起发动机怠速不稳的因素会更多，诊断者必须全面考虑问题，由易到难，最终排除故障。参考文献（1）阮颜妹.浅谈丰田佳美2.2怠速不稳、发抖的检修[J].《科学导报》,2013(09):310-311.（2）李树金.电控发动机怠速不稳故障诊断方法[J].科技信息，2013：226.（3）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（38）.