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發動機怠速不穩的解決方法

日期:2019-02-27     來源:東安汽發銷售服務      作者:佚名

怠速不穩是發動機維修中遇到最多的故障。如何解決怠速抖動是汽車實際運用中的一個難題,讓維修企業頭痛,普遍缺乏系統性的有效的解決方法。


如果診斷思路不正確會延長修理時間、降低工作效率,甚至使車主等待不及而轉到另一家汽修廠。本文是筆者在長期實踐中對此故障的摸索和總結,從實踐出發,按照進氣系統、點火系統、燃油系統、機械系統,循序漸進地排查故障,尋找故障原因。對于汽車發動機的維修方面有現實的指導意義供同行參考。

 

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如何判斷怠速不穩
①觀察發動機缸體抖動程度,也可以觀看機油尺把晃動的程度,平穩的油尺把很清晰,抖動的油尺把看起來是雙的;
②從發動機轉速表或讀數據塊觀察,轉速以怠速期望值為中心抖動,或在期望值一側劇烈抖動,程序中的怠速期望值包括標準怠速值、負荷(打開燈光,自動變速器掛上擋等)怠速值、空調怠速值、暖車怠速值;
③原地啟動發動機,坐在座椅上感覺車身劇烈抖動。


【怠速不穩的分類】


怠速不穩按出現規律分類
①冷車(冷卻液溫度低于50℃)有節奏的不穩;
②熱車(冷卻液溫度高于50℃)有節奏的不穩;
③無規律的劇烈抖動一、兩下。


怠速不穩按抖動程度分類
①正常,以怠速期望值±10r/min抖動;
②一般不穩,以怠速期望值±20r/min抖動;
③嚴重不穩,超過怠速期望值±20r/min抖動;
④在怠速期望值的一側劇烈抖動。


怠速不穩按原因關聯分類

①直接原因,指機械零件臟污、磨損、安裝不正確等,導致個別汽缸功率的變化,從而造成各汽缸功率不平衡,致使發動機出現怠速不穩;


②間接原因,指發動機電控系統不正常,導致混合氣燃燒不良,造成各汽缸功率難以平衡,使發動機出現怠速不穩。


怠速不穩按故障系統分類

①進氣系統;
②燃油系統;
③點火系統;
④發動機機械系統。


【怠速抖動機理】
汽缸內氣體作用力的變化(一個汽缸氣體作用力變化或幾個汽缸氣體作用力變化),引起各汽缸功率不平衡,導致各活塞在做功行程時的水平方向分力不一致,出現對發動機橫向搖倒的力矩不平衡,從而產生發動機抖動。也可以說,凡是引起發動機汽缸內氣體作用力變化的故障都有可能導致發動機怠速抖動。


【怠速不穩的原因】


1. 進氣系統
(1)進氣歧管或各種閥泄漏導致怠速不穩
當不該進入的空氣、汽油蒸汽、燃燒廢氣進入到進氣歧管,造成混合氣過濃或過稀,使發動機燃燒不正常。當漏氣位置只影響個別汽缸時,發動機會出現較劇烈的抖動,對冷車怠速影響更大。


常見原因有:進氣總管卡子松動或膠管破裂;進氣歧管襯墊漏氣;進氣歧管破損或其它機件將進氣歧管磨出孔洞;噴油器O型密封圈漏氣;真空管插頭脫落、破裂;曲軸箱強制通風(PCV)閥開度大;活性炭罐閥常開;廢氣再循環(EGR)閥關閉不嚴等。


(2)節氣門和進氣道積垢過多導致怠速不穩
節氣門和周圍進氣道的積炭、污垢過多,空氣通道截面積發生變化,使得控制單元無法精確控制怠速進氣量,造成混合氣過濃或過稀,使燃燒不正常。


常見原因有:節氣門有油污或積炭;節氣門周圍的進氣道有油污、積炭;怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉電磁閥有油污、積炭。


(3)怠速空氣執行元件故障導致怠速不穩

怠速空氣執行元件故障導致怠速空氣控制不準確。


常見原因有:節氣門電機損壞或發卡;怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉電磁閥損壞或發卡。


(4)進氣量失準導致怠速不穩
控制單元接收錯誤信號而發出錯誤的指令,引起發動機怠速進氣量控制失準,使發動機燃燒不正常,屬于怠速不穩的間接原因。
常見原因有:空氣流量計或其線路故障;進氣壓力傳感器或其線路故障;發動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內部故障。


2. 燃油系統


(1)噴油器故障
噴油器的噴油量不均、霧狀不好,造成各汽缸發出的功率不平衡。


常見原因有:噴油器堵塞、密封不良、噴出的燃油成線狀等。


(2)燃油壓力故障
油壓過低,從噴油器噴出的燃油霧化狀態不良或者噴出的燃油成線狀,嚴重時只噴出油滴,噴油量減少使混合氣過稀;油壓過高,實際噴油量增加,使混合氣過濃。


常見原因有:燃油濾清器堵塞;燃油泵濾網堵塞;燃油泵的泵油能力不足;燃油泵安全閥彈簧彈力過小;進油管變形;燃油壓力調節器有故障;回油管壓癟堵塞。


(3)噴油量失準
各傳感器或線路故障,導致控制單元發出錯誤指令,使噴油量不正確,造成混合氣過濃或過稀,屬于怠速不穩的間接原因。


具體原因有:空氣流量計(或進氣歧管壓力傳感器)故障;節氣門位置傳感器故障;節氣門怠速開關故障;冷卻液溫度傳感器故障;進氣溫度傳感器故障;氧傳感器失效;以上傳感器的線路有斷路、短路、接地故障;發動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內部故障。


3. 點火系統
(1)點火模塊與點火線圈
近些年各車型多將點火模塊與點火線圈制成一體,點火模塊或點火線圈有故障主要表現為高壓火花弱或火花塞不點火。


常見原因有:點火觸發信號缺失;點火模塊有故障;點火模塊供電或接地線的連接松動、接觸不良;初級線圈或次級線圈有故障等。


(2)火花塞與高壓線
火花塞、高壓線故障導致火花能量下降或失火。常見原因有:火花塞間隙不正確;火花塞電極燒蝕或損壞;火花塞電極有積炭;火花塞磁絕緣體有裂紋;高壓線電阻過大;高壓線絕緣外皮或插頭漏電;分火頭電極燒蝕或絕緣不良。


(3)點火提前角失準
由于傳感器及線路故障屬于引起怠速不穩的間接原因,控制單元發出錯誤指令,使點火提前角不正確,或造成點火提前角大范圍波動。


常見原因有:空氣流量計或進氣壓力信號故障;霍爾傳感器故障;冷卻液溫度傳感器故障;進氣溫度傳感器故障;爆震傳感器故障;以上傳感器的線路有斷路、短路、接地故障;發動機控制單元因進水引起插頭接觸不良或內部電路損壞。


(4)其它原因
三元凈化催化器堵塞引起怠速不穩,這種故障在高速行駛時最易發現。自動變速器、空調、轉向助力器有故障會增加怠速負荷,引起怠速不穩。發動機控制單元與空調、自動變速器控制單元之間的怠速提升信號中斷,在安裝CAN-BUS的車輛存在總線系統故障。隨著新技術、新結構的增加,引起怠速不穩的因素會更多,診斷者必須全面考慮問題。


4、機械結構
(1)配氣機構
配氣機構故障導致個別汽缸的功率下降過多,從而使各汽缸功率不平衡。


常見原因有:正時皮帶安裝位置錯誤,使各缸氣門的開閉時間發生變化,導致配氣相位失準,各汽缸燃燒不正常。氣門工作面與氣門座圈積炭過多,氣門密封不嚴,使各汽缸壓縮壓力不一致。凸輪軸的凸輪磨損,各缸凸輪的磨損不一致導致各汽缸進入空氣量不一致。氣門相關件有故障,如氣門推桿磨損或彎曲,搖臂磨損,氣門卡住或漏氣,氣門彈簧折斷等。 我曾遇到2例因氣門彈簧折斷而出現間斷性怠速抖動,使用各種儀器檢測都不能確定原因,拆卸氣門彈簧后才發現故障原因。另外,裝有液壓挺桿的發動機,在通往汽缸蓋的機油道上安裝一個泄壓閥,當壓力高于300kPa,打開該閥。如果該閥堵塞,由于壓力過高會使液壓挺桿伸長過多,導致氣門關閉不嚴。進氣門背部存在大量積炭,使冷車時吸附剛噴入的燃油,而不能進入汽缸,由于混合氣過稀導致冷車快怠速不穩。


(2)發動機體、活塞連桿機構
這些故障都會使個別汽缸功率下降過多,從而使各汽缸功率不平衡。常見原因有:汽缸襯墊燒蝕或損壞,造成單缸漏氣或兩缸之間漏氣;活塞環端隙過大、對口或斷裂,活塞環失去彈性;活塞環槽內積炭過多;活塞與汽缸磨損,汽缸圓度、圓柱度超差;因汽缸進水后導致的連桿彎曲,改變壓縮比;燃燒室積炭會改變壓縮比,積炭嚴重導致怠速不穩。


(3)其它原因
曲軸、飛輪、曲軸皮帶輪等轉動部件動平衡不合格,發動機支腳墊斷裂損壞,發動機底護板因變形與油底殼相撞擊等,這些原因只會造成發動機振動而不影響轉速。


【怠速不穩的診斷方法】
進氣系統、燃油系統、點火系統、發動機機械故障均會導致發動機怠速不穩現象,因此診斷產生發動機怠速不穩現象的原因是一項涉及面較廣、難度較大的工作,輕易換件的方法是不可取的。怠速不穩故障的原因有百般變化,應根據檢測結果、理論分析、維修經驗做出正確判斷,所以說診斷工作是有規律可循的。


1. 詢問車主了解怠速不穩的情況


接車后應向車主了解:
①最早出現怠速不穩的時間;
②怠速不穩時的發動機溫度;
③該車行駛里程;
④車主經常駕駛的道路和習慣;
⑤該車保養情況;
⑥該車維修歷史;
⑦該車是否加裝設備。


通過以上了解可對怠速不穩有初步判斷,縮短檢查時間,避免在檢修時做無用功。


2. 外觀檢查
打開發動機罩檢查:觀察發動機運轉情況,抖動程度,同時觀察發動機轉速表指針的擺動幅度,是否偏離怠速期望值;觀察是正常怠速抖動,還是負荷怠速抖動(打開空調、燈光、掛入擋位、打方向盤等);發動機外部件是否有異常;真空管有無脫落、破損;電線插接器有無松脫;是否存在漏油、漏水、漏氣、漏電的四漏現象;排氣管是否“突、突”(說明燃燒不好)、冒黑煙、有生汽油味等不正常現象;節氣門拉線是否調整合適。


3. 查詢分析故障碼
讀碼(永久性、偶發性故障碼都要記錄)——清碼——運行(此時要再現故障發生的條件)——再讀碼。閱讀維修手冊中的故障碼列表,查閱故障碼發生的原因、影響、排除方法。對偶發性故障碼不能忽視,往往怠速不穩時刻正是偶發故障碼出現之時。經過分析確定下一步檢修工作。如果沒有故障碼存儲,要考慮控制單元不監視的元件可能存在故障,例如桑塔納2000時代超人的控制單元不能對點火系統、燃油泵進行監控,對這兩個部件應采用測量方法檢查。


4. 閱讀分析數據塊
數據塊可以提供發動機運轉中的實時數據,能否正確分析數據塊代表診斷者的技術水平,對那些不正確的數據要分析其原因。對于怠速不穩,要讀發動機轉速、節氣門開度、發動機工況、怠速空氣流量學習值、怠速空氣調節值、怠速λ學習值、怠速λ調節、吸入空氣量、點火提前角、λ傳感器信號電壓、冷卻液溫度、進氣溫度等數據。數據實時值、學習值和調整值以實際值或百分率表示,工況以文字表示。


5. 檢測
根據故障現象、故障碼內容、數據塊數值確定檢測內容。根據檢測對象選擇萬用表、二極管測試筆、尾氣檢測儀、燃油壓力表、真空表、汽缸壓力表、示波器、模擬信號發生器、噴油器檢測清洗儀等,選擇哪一種儀器應視具體情況來定,出發點是能迅速、準確判斷故障。尾氣檢測和波形分析很重要,也可以用斷缸法迅速找到輸出功率小的汽缸,使用真空表可以分析影響真空度的具體原因。


檢測的原則是從電到機、從簡到繁。可以按電控系統、點火系統、進氣系統、燃油系統、發動機機械部分的順序進行。


6. 故障排除
診斷者根據上述檢查結果和維修手冊中的故障排除指南,制定適合本車的排除方法。


排除方法一般有:清洗節氣門與進氣道、清洗檢查噴油嘴、更換電氣元件、檢查線束的故障點、清潔接地點、修理發動機機械結構等工作。


7. 檢驗交車
故障排除后必須用診斷儀、尾氣分析儀再檢測一遍,確認故障完全排除后方能交給車主。在3天內必須電話跟蹤一次,目的是:①對用戶車輛的維修質量負責,提示用戶使用車輛的注意事項;②將該車的最終情況記錄在維修筆記中,不斷積累維修經驗。


維修總結
發動機怠速不穩的原因非常多需要仔細分析診斷,分析怠速抖動故障原因的指導思想:


凡是直接或間接引起發動機各缸氣體作用力不平衡的故障都有可能導致發動機怠速抖動。當怠速抖動較嚴重時,應首先查找直接故障(直接引起發動機各缸氣體作用力不平衡的故障) ,這可避免作無用功。


                                  

  • 【責任編輯:張東旭】

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