汽车发动机怠速不稳故障的分析及诊断

2010-08-15曹利军

赤峰学院学报·自然科学版 2010年1期

关键词：汽缸喷油器燃油

曹利军

（兴安职业技术学院公交分院，内蒙古兴安盟 137400）

汽车发动机怠速不稳故障的分析及诊断

曹利军

（兴安职业技术学院公交分院，内蒙古兴安盟 137400）

汽车发动机怠速是汽车的一种工作状态，怠速不稳是一种常见的故障，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，诊断产生发动机怠速不稳现象的原因是一项涉及面较广、难度较大的工作，通常情况下难以靠直接观察进行判断，需要利用各种仪器对发动机进行系统检测，进行数据流、故障码的读取与分析，确定故障源之后在再根据维修手册和维修人员的经验进行故障排除.

发动机；怠速不稳；故障；分析；诊断

发动机怠速不稳是汽车使用中常见的故障之一.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面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.本篇文章里将介绍汽车发动机怠速不稳现象、原因和诊断方法.

1 发动机怠速不稳的表现

发动机怠速不稳现象有两种表现方式：一种是正常怠速运转不稳定，发动机发抖，转速不均匀，总有熄火倾向，加速时有回火现象或怠速转速不能调低，调低就熄火.另一种是快怠速不稳或没有快怠速，突出表现为停车时不能开空调，一开空调就熄火.

直观的表现是（1）缸体抖动程度，也可观看机油尺晃动的程度，平稳的油尺把很清晰，抖动的油尺把看起来是双的；（2）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）启动发动机，坐在座椅上感觉车身剧烈抖动.

2 发动机怠速不稳的分类

依据不同的标准，发动机怠速不稳有多种分类方法.

（1）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.

（2）按故障系统分类：汽车发动机的各个系统出故障都可能导致发动机怠速不稳，因此，当一辆汽车出现怠速不稳时，对其产生原因的分析和判断很复杂，需要对发动机多个系统进行故障检测和排查.下面从发动机的进气系统、燃油系统、点火系统、机械系统四方面来分析引起发动机怠速不稳的原因.

（3）按进气系统分类：当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气管，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；喷油器O型密封圈漏气；④真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通风（PCV）阀开度大；⑤活性炭罐阀常开；⑥废气再循环（EGR）阀关闭不严等.

怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确.常见原因有：节气门电机损坏或发卡；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡.

（4）按燃油系统分类：①喷油器故障：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，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.常见原因有：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.常见原因有：燃油滤清器堵塞；燃油泵滤网堵塞；燃油泵的泵油能力不足；燃油泵安全阀弹簧弹力过小；进油管变形；燃油压力调节器有故障；回油管压瘪堵塞.

（5）按点火系统分类：①点火模块与点火线圈的原因：目前的汽车几乎都将点火模块与点火线圈做成一体，或者是采用双点火线圈或者直接点火.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.常见原因有：点火触发信号缺失；点火模块有故障；点火模块供电或接地线的连接松动、接触不良；初级线圈或次级线圈有故障等.②火花塞与高压线的原因：火花塞、高压线故障导致火花能量下降或失火.常见原因有：火花塞间隙不正确；火花塞电极烧蚀或损坏；火花塞电极有积炭；火花塞磁绝缘体有裂纹；高压线电阻过大；高压线绝缘外皮或插头漏电；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.常见原因有：空气流量计或进气压力信号故障；霍尔传感器故障；冷却液温度传感器故障；进气温度传感器故障；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.

（6）按机械系统分类：①配气机构的原因：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.常见原因有：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.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.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.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、活塞连杆机构的原因：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.常见原因有：汽缸衬垫烧蚀或损坏，造成单缸漏气或两缸之间漏气；活塞环端隙过大、对口或断裂，活塞环失去弹性；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；因汽缸进水后导致的连杆弯曲，改变压缩比；燃烧室积炭会改变压缩比，积炭严重导致怠速不稳.③排气系统堵塞：与三元催化器内部因结胶、积炭、破碎等原因造成局部堵塞或随机堵塞时，就会加大排气时的反压力，使进气管真空度过低，造成发动机排气不彻底、进气不充分，致使气缸工作性能变差.

3 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现象，因此诊断产生发动机怠速不稳现象的原因是一项涉及面较广、难度较大的工作，轻易换件的方法是不可取的.虽然怠速不稳故障的原因有百般变化，但根据仪器检测结果、理论分析、维修经验还是能够做出正确判断的，所以说诊断工作是有规律可循的.

一般来说，较为规范的发动机怠速不稳的诊断过程分为下面七个步骤：

（1）询问车主：接车后应向车主了解：①最早出现怠速不稳的时间；②怠速不稳时的发动机温度；③该车行驶里程；④车主经常驾驶的道路和习惯；⑤该车保养情况；⑥该车维修历史；⑦该车是否加装设备.通过以上了解可对怠速不稳有初步判断，缩短检查时间，避免在检修时做无用功.

（2）外观检查：打开发动机罩检查：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，还是负荷怠速抖动（打开空调、灯光、挂入挡位、打方向盘等）；发动机外部件是否有异常；真空管有无脱落、破损；电线插接器有无松脱；是否存在漏油、漏水、漏气、漏电的四漏现象；排气管是否“突、突”（说明燃烧不好）、冒黑烟、有生汽油味等不正常现象；节气门拉线是否调整合适.对发动机的初步观察有助于缩小检测范围，减小检测复杂度，节省时间和维修费用.

（3）查询分析故障码：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，查阅故障码发生的原因、影响、排除方法.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，要考虑控制单元不监视的元件可能存在故障.检测检查怠速转速时要确保以下几点，即检测的条件：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关闭用电器(检查时，散热器风扇应停转).⑤关闭空调.⑥未接压力表.⑦变速杆在P或N位置.

怠速的检查步骤是：①查询故障存储器.故障存储器内不要存有故障，如需要，排除故障，清除故障存储器，关闭发动机并再起动.试车后，再次查询故障存储器.②使发动机怠速运转.③关闭空调.④关闭后风窗加热.⑤变速杆置于P或N位置(自动变速器).注意：散热器电动风扇必须停转.

（4）阅读分析数据块：数据块可以提供发动机运转中的实时数据，能否正确分析数据块代表诊断者的技术水平，对那些不正确的数据要分析其原因.对于怠速不稳，要读发动机转速、节气门开度、发动机工况、怠速空气流量学习值、怠速空气调节值、怠速λ学习值、怠速λ调节、吸入空气量、点火提前角、λ传感器信号电压、冷却液温度、进气温度等数据.数据实时值、学习值和调整值以实际值或百分率表示，工况以文字表示.

（5）确定检测内容：根据检测对象选择万用表、二极管测试笔、尾气检测仪、燃油压力表、真空表、汽缸压力表、示波器、模拟信号发生器、喷油器检测清洗仪等，选择哪一种仪器应视具体情况来定，出发点是能迅速、准确判断故障.尾气检测和波形分析很重要，也可以用断缸法迅速找到输出功率小的汽缸，使用真空表可以分析影响真空度的具体原因.检测的原则是从电到机、从简到繁.可以按电控系统、点火系统、进气系统、燃油系统、发动机机械部分的顺序进行.

（6）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.

（7）检验交车：故障排除后必须用诊断仪、尾气分析仪再检测一遍，确认故障完全排除后方能交给车主.在3天内必须电话跟踪一次，目的是：①对用户车辆的维修质量负责，提示用户使用车辆的注意事项；②将该车的最终情况记录在维修笔记中，不断积累维修经验.