發(fā)動機怠速不穩(wěn)是發(fā)動機維修中遇到最多的故障。如果診斷思路不正確會延長修理時間、降低工作效率，上海開航科教的汽車發(fā)動機實訓臺能模擬各種發(fā)動機故障而讓人們掌握更加全面的知識。該實訓臺由電控發(fā)動機、操作顯示面板及發(fā)動機彩色原理圖電腦控制柜、可移動式臺架(萬向腳輪)、汽油供給系統(tǒng)(腳踏式油門踏板)、冷卻系統(tǒng)(自動電子風扇)、啟動系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、發(fā)動機傳感、器執(zhí)行器、原車儀表、原車電腦、具有發(fā)動機運轉(zhuǎn)及顯示（水溫.燃油.機油.充電.轉(zhuǎn)速.車速）、真空顯示表、燃油壓力顯示表、噴油器工作指示LED燈、電壓檢測表（檢測任意路傳感器工作信號、工作電壓）、故障設(shè)置區(qū)可設(shè)置32路故障（老師設(shè)置任一路線路故障）、故障排除區(qū)（學生通過各種儀器、儀表、）在面板上用專用排故線連接排除故障、故障分析、傳感器信號模擬等多項功能、具結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、安全可靠、教學直觀、是汽車發(fā)動機實物教學不可缺少的實驗室設(shè)備之一。
現(xiàn)根據(jù)發(fā)動機怠速不穩(wěn)做以下分析：
一、怠速不穩(wěn)的原因
1. 進氣系統(tǒng)
(1)進氣歧管或各種閥泄漏
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(fā)動機燃燒不正常。當漏氣位置只影響個別汽缸時，發(fā)動機會出現(xiàn)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(huán)（EGR）閥關(guān)閉不嚴等。
(2)節(jié)氣門和進氣道積垢過多
節(jié)氣門和周圍進氣道的積炭、污垢過多，空氣通道截面積發(fā)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(jié)氣門有油污或積炭；節(jié)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(zhuǎn)電磁閥有油污、積炭。
(3)怠速空氣執(zhí)行元件故障
怠速空氣執(zhí)行元件故障導致怠速空氣控制不準確。常見原因有：節(jié)氣門電機損壞或發(fā)卡；怠速步進電機、占空比電磁閥、旋轉(zhuǎn)電磁閥損壞或發(fā)卡。
(4)進氣量失準
控制單元接收錯誤信號而發(fā)出錯誤的指令，引起發(fā)動機怠速進氣量控制失準，使發(fā)動機燃燒不正常，屬于怠速不穩(wěn)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(fā)動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內(nèi)部故障。
2. 燃油系統(tǒng)
(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(fā)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(tài)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(wǎng)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(diào)節(jié)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(fā)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(wěn)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(jié)氣門位置傳感器故障；節(jié)氣門怠速開關(guān)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(fā)動機控制單元插頭因進水接觸不良或電腦內(nèi)部故障。
3. 點火系統(tǒng)
(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(xiàn)為高壓火花弱或火花塞不點火。常見原因有：點火觸發(fā)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(wěn)的間接原因，控制單元發(fā)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(fā)動機控制單元因進水引起插頭接觸不良或內(nèi)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(wěn)，這種故障在高速行駛時最易發(fā)現(xiàn)。自動變速器、空調(diào)、轉(zhuǎn)向助力器有故障會增加怠速負荷，引起怠速不穩(wěn)。發(fā)動機控制單元與空調(diào)、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(tǒng)故障。隨著新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的增加，引起怠速不穩(wěn)的因素會更多，診斷者必須全面考慮問題。
4. 機械結(jié)構(gòu)
(1)配氣機構(gòu)
配氣機構(gòu)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(fā)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(guān)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。
曾遇到2例因氣門彈簧折斷而出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)故障原因。另外，裝有液壓挺桿的發(fā)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(guān)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(wěn)。
(2)發(fā)動機體、活塞連桿機構(gòu)
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(huán)端隙過大、對口或斷裂，活塞環(huán)失去彈性；活塞環(huán)槽內(nèi)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(wěn)。
(3)其它原因
曲軸、飛輪、曲軸皮帶輪等轉(zhuǎn)動部件動平衡不合格，發(fā)動機支腳墊斷裂損壞，發(fā)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(fā)動機振動而不影響轉(zhuǎn)速。
二、怠速不穩(wěn)的診斷方法
進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、發(fā)動機機械故障均會導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)象，因此診斷產(chǎn)生發(fā)動機怠速不穩(wěn)現(xiàn)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(wěn)故障的原因有百般變化，應根據(jù)檢測結(jié)果、理論分析、維修經(jīng)驗做出正確判斷，所以說診斷工作是有規(guī)律可循的。
1. 詢問車主
接車后應向車主了解：①最早出現(xiàn)怠速不穩(wěn)的時間；②怠速不穩(wěn)時的發(fā)動機溫度；③該車行駛里程；④車主經(jīng)常駕駛的道路和習慣；⑤該車保養(yǎng)情況；⑥該車維修歷史；⑦該車是否加裝設(shè)備。通過以上了解可對怠速不穩(wěn)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(fā)動機罩檢查：觀察發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況，抖動程度，同時觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)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(diào)、燈光、掛入擋位、打方向盤等）；發(fā)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(xiàn)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�，F(xiàn)象；節(jié)氣門拉線是否調(diào)整合適。
3. 查詢分析故障碼
讀碼（永久性、偶發(fā)性故障碼都要記錄）——清碼——運行（此時要再現(xiàn)故障發(fā)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(fā)生的原因、影響、排除方法。對偶發(fā)性故障碼不能忽視，往往怠速不穩(wěn)時刻正是偶發(fā)故障碼出現(xiàn)之時。經(jīng)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(jiān)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(tǒng)、燃油泵進行監(jiān)控，對這兩個部件應采用測量方法檢查。
4. 閱讀分析數(shù)據(jù)塊
數(shù)據(jù)塊可以提供發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的實時數(shù)據(jù)，能否正確分析數(shù)據(jù)塊代表診斷者的技術(shù)水平，對那些不正確的數(shù)據(jù)要分析其原因。對于怠速不穩(wěn)，要讀發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、發(fā)動機工況、怠速空氣流量學習值、怠速空氣調(diào)節(jié)值、怠速λ學習值、怠速λ調(diào)節(jié)、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(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)實時值、學習值和調(diào)整值以實際值或百分率表示，工況以文字表示。
5. 檢測
根據(jù)故障現(xiàn)象、故障碼內(nèi)容、數(shù)據(jù)塊數(shù)值確定檢測內(nèi)容。根據(jù)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(fā)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(fā)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(tǒng)、點火系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、發(fā)動機機械部分的順序進行。
6. 故障排除
診斷者根據(jù)上述檢查結(jié)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(jié)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(fā)動機機械結(jié)構(gòu)等工作。
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