汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨

发表时间:2020/9/25   来源:《科学与技术》2020年第15期   作者:诸葛慧
[导读] 随着社会经济的发展,汽车越来越多的走进千家万户,和人们的生活息息相关。

        诸葛慧
        建德市鑫宇汽车维修厂浙江?建德?311600
        摘要:随着社会经济的发展,汽车越来越多的走进千家万户,和人们的生活息息相关。汽车在密度大的道路上运行时,大约有30%的燃油消耗在怠速阶段,怠速工况占整个发动机运行工况的比例相对较大。随之,汽车在怠速工况时出现的故障几率也较高。
        关键词:汽车发动机;怠速;抖动现象;排查
        一、发动机怠速概述?
        汽车的运行使用,发动机是无时无刻不在运转的,汽车在行驶的过程中,大约有30%的燃油会消耗在怠速阶段,按照发动机的实际运行工况的稳定性可以将其工况分为两种,一种是稳定工况,另外一种则是过渡工况。对于稳定工况,指的是汽车发动机节气门的开度保持不变的状态下,其转速以及符合也会保持相应的基本不变的运行状态,对于过渡工况,则是指汽车发动机的运行参数不断处于变化当中。影响发动机怠速性能的因素有很多,但是其主要表现在两个方面,一个方面是进入汽车汽缸的混和气流量,进入混合气的气流量会直接影响到汽油的燃烧的速度、压力、温度等多方面情况,另外一个方面便是汽车对汽缸内的可燃混合气体进行点火的时刻,在不同的情况下,其点火时刻都会产生不同的作用和影响。?
         二、怠速不稳的分类
         1、如何观察怠速不稳
①观察发动机缸体抖动程度,也可以观看机油尺把晃动的程度,平稳的油尺把很清晰,抖动的油尺把看起来是双的;②从发动机转速表或读数据块观察,转速以怠速期望值为中心抖动,或在期望值一侧剧烈抖动,程序中的怠速期望值包括标准怠速值、负荷(打开灯光,自动变速器挂上挡等)怠速值、空调怠速值、暖车怠速值;③原地启动发动机,坐在座椅上感觉车身剧烈抖动。
2、 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。
3、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±20r/min抖动;④在怠速期望值的一侧剧烈抖动。
4、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。
5、 按故障系统分类
①进气系统;② ;③点火系统;④发动机 。
    三、汽车发动机怠速成抖动现象的原因
         发动机在怠速时抖动,并且发动机转速表指针在650~900r/min之间波动,当踩踏油门踏板改变发动机的转速时,故障消除。可以判断:故障很有可能是在发动机怠速控制系统部分。目前,汽车发动机怠速控制系统主要是通过对进气量的控制来实现的,常见的发动机怠速空气控制有两种基本类型:一是控制节气门旁通管路中的空气流量,即旁通空气式;二是直接控制节气门全关时的最小开度,即节气门直动式。
1、直接影响的因素 (a)怠速开关信号电路原因 发动机控制电路 (ECU) 是根据怠速开关信号 (IDL 端子) 电位的高低来判断发动机是否处于怠速工况的。 当怠速触点闭合,给 ECU 的 IDL 端子输入低电位时,ECU 判断发动机处于怠速工况,于是启动怠速控制 程序控制发动机运转。因怠速触点间隙调整不当、接触不良、损坏及电路故障,发动机 ECU 将无法正确 判断怠速工况,从而造成怠速控制失误,导致各种怠速不良现象。因此,在检查时应加以重视,一般应 首先排除这一可能。 (b)怠速控制阀及其电路原因 怠速控制阀(ISC 阀)用来控制怠速工况下绕过节气门进入进气歧管的旁通空气量,以控制怠速大小, 发动机 ECU 根据水温传感器信号(THW 端子)及空调(A/C) 、发动机动力转向油泵等附属装置工作状 态的开关信号,将发动机转速控制在所设定的目标转速稳定运转,控制过程采用反馈控制的形式。 ISC 控制阀分布进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型、真空电磁阀型等,当 ISC 阀因积炭堵塞、卡住, 控制线路出现短路、断路和搭铁时,发动机 ECU 无法正确控制 ISC 阀的开度,导致怠速不良,诊断时应 加以重点检测。 (C)空气流量计及其电路原因 空气流量计检测进入发动机的空气量,是 ECU 控制燃油喷射的主要依据之一,空气流量计及其电路故障 使 ECU 接受不到空气流量信号或收到的信号失真造成喷油器喷油量失准,混合气过浓或过稀,导致转速 过低、缺火或怠速运转不柔和。

诊断是可用数字万用表检测怠速时空气流量信号输出端子及 ECU 相应输 入端子电压,与标准值进行比较判断。  
         2、发动机积炭严重造成汽车抖动最常见的原因就是节气门过脏或喷油嘴积炭过多。当发动机内部的积炭过多时,冷启动喷油头喷出的汽油会被积炭大量吸收,导致冷启动的混合气过稀,使得启动困难,这种状况下,只有等到积炭吸收的汽油饱和,才容易着车,着车后吸附在积炭上的汽油又会被发动机的真空吸力吸入汽缸内燃烧,又使混合气变浓,发动机的可燃混合气时稀时浓,造成冷启动后怠速抖动。
                 3、点火系统问题
        检查一下火花塞、高压导线和点火线圈的工作状况,点火系统工作不良、火花塞跳火状况不好同样会导致这类故障现象。解决办法是检查火花塞是否积炭过多,更换火花塞。
        4、油压不稳
        如果已经清理过发动机积炭、洗过节气门、换过油垫以及火花塞等,仍然发现怠速时车身抖动,建议您到4S店检查燃油供油压力以及进气压力传感器等是否正常,如果油泵供油压力不正常或进气压力传感器数值错误和工作不良都会引发车身抖动。解决办法是检查油压,必要时更换部件。
        5、发动机部件老化
        汽车抖动还与引擎脚老化有关。引擎脚其实是发动机的避震系统,引擎脚负责吸收发动机在运转时候的细微抖动,如果引擎脚出现问题,这些震动就会传到方向盘、驾驶室内,造成怠速时发生抖动。
         6、根据旁通空气式怠速控制系统的结构、工作原理、上述故障代码和以往经验分析,导致N46型发动机怠速抖动原因多见有一下几个方面:
(a)电子节气门脏污发卡;(b)电子节气门伺服马达故障;(C)点火系统故障(某缸点火线圈或火花塞损坏);(d)混合气过稀或过浓;(e)转速传感器、冷却液温度传感器、节气门位置等传感器等传感器故障。?
         四、汽车发动机怠速成抖动排查方法
        汽油发动机怠速不稳是在维修实践中发生频率较高的故障,从汽车发动机怠速不稳的故障现象出发,分析了怠速不稳故障产生的原因是发动机燃烧不正常和发动机运转部件动平衡失衡。排查方法内容包括以下几个方面。
        1、看:看是否有部件丢失,电线脱线,接线器是否结合,有无错线,各种软管的连接状况等;
        2、听:启动发动机,检查是否有漏气、杂音,判断可能产生的故障的部件能否正常工作等;
        3、摸:通过触摸检查某些部件是否正常工作,接线是否牢固,软管是否断裂等。?
        根据发动机的结构和工作原理,偏心轴转动的角度是由气门伺服电机来进行调整的,偏心轴传感器受发动机模块持续监控,因此能够识别到不灵活的机械结构故障,当电子气门系统工作正常时,供给给发动机的空气量不通过节气门,而且通过进气门的可调式气门升程大小来调整。?
        结束语
        不同型号的汽车发动机,其怠速额定值均有不同的范围。如果发动机怠速值低于或超过规定的范围,就会出现熄火、转速不均或转速过高等现象,出现这些现象时应及时对症进行判断、检查和排除。?
        参考文献
        [1]韩玉敏,金延军.基于80C196KC单片机的汽车发动机怠速控制系统设计[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2007,02:155-157.?
        [2]赵靖华,洪伟,李学军等.GDI汽车发动机怠速时滞依赖的H∞控制[J].农业机械学报,2010,41(11):20-25.?
        [3]张翠平.电控汽油机燃油喷射及点火控制系统的设计与实验研究[D].太原理工大学,2009(09):4-6.?
       
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