電噴發(fā)動機(jī)怠速游車故障分析與檢測

1、電噴發(fā)動機(jī)怠速游車故障分析與檢測包頭李貴德怠速游車現(xiàn)象是怠速工況的一種常見故障，它與 怠速不穩(wěn)和怠速抖動有著 根本的區(qū)別。怠速抖動一般 為汽缸混合氣燃燒作功不 平衡( 如缺缸) 或混合氣過 稀、過濃，混合氣質(zhì)量變差 (如尾氣滲入) ，燃燒不完 全，特別是在轉(zhuǎn)速較低時易 造成怠速抖動。而游車現(xiàn)象 是一種有規(guī)律的轉(zhuǎn)速忽高 忽低故障。游車現(xiàn)象細(xì)分有 兩種: 一種為小范圍的轉(zhuǎn)速 變化: 另一種為大范圍的轉(zhuǎn) 速變化。雖然它們的故障現(xiàn) 象較相似，但它們所發(fā)生的 根本原因卻有著質(zhì)的差別。 前者所導(dǎo)致的原因較為復(fù) 雜，其所發(fā)生的故障點也較 為繁多，追其根本是由于外 界的原因造成執(zhí)行器在不 斷地反復(fù)調(diào)節(jié)所致，而

2、后者 發(fā)生的根本原因是斷油控 制的結(jié)果所致，請參閱以下 幾個實例。例一 一輛雪佛蘭子彈頭，單點噴射(3.1l)發(fā)動機(jī)，怠速轉(zhuǎn)速在700900r/min之間 很有節(jié)拍的往復(fù)運轉(zhuǎn)，加速 時一切正常。故障診斷: 先后檢測了 怠速信號、怠速閥執(zhí)行器、節(jié)氣門位置傳感器，未發(fā)現(xiàn)異常，又清洗了怠速閥及節(jié)檢測進(jìn)氣壓力傳感器信號時，發(fā)現(xiàn)信號值不穩(wěn)定。于 是用真空表進(jìn)行進(jìn)氣歧管真 空度的測量，怠速下真空度 在4755kpa之間有規(guī)律的 變化，正常時其真空度是一 個較穩(wěn)定的數(shù)值，一般應(yīng)在5666kpa 之間。為何此車 的真空會出現(xiàn)有規(guī)律的變 化，而且數(shù)值較正常值偏 低，是否有漏氣現(xiàn)象呢?于 是認(rèn)真檢查了各真空軟管，

3、 未有漏氣現(xiàn)象。在用化油器 清洗劑檢查各接口密封處 時，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門底座密封不 嚴(yán)。當(dāng)用清洗劑噴涂此座時 有小氣泡產(chǎn)生，同時游車現(xiàn) 象突然消失，怠速在800r/ min 左右波動。故障點找到 了，卻給我們留下一個疑 問。在以往的工作中，處理 真空漏氣的故障常有發(fā)生， 但漏氣所造成的結(jié)果大都是 怠速過高，為什么此車會游 車呢?是否還有進(jìn)氣調(diào)節(jié)問 題呢?根據(jù)這一思路又檢查 了怠速控制閥，果然怠速控 制閥體及怠速氣道孔臟堵較 重，清洗后，怠速穩(wěn)定，故 障徹底排除。為了驗證游車 現(xiàn)象的根本原因，又做了如 下試驗。在不更換節(jié)氣門座 密封墊的狀況下，由于清洗 過節(jié)氣門及怠速控制閥，發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)速在1000r/

4、min較為怠速偏高，從而說明怠速游車與漏氣和調(diào)節(jié)有關(guān)。 故障總結(jié)：由于真空低，壓力傳感器信號增大， 此時混合氣量增加，而導(dǎo)致怠速轉(zhuǎn)速上升。電控單元為了維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速必然指令怠 速控制閥關(guān)閉其開量，來阻 止轉(zhuǎn)速的提升，但由于怠速 控制閥過臟，動作遲滯，在 轉(zhuǎn)速提升不太高時，其控制 電流變化較小，不足以使怠 速閥克服臟的阻力而動作； 當(dāng)轉(zhuǎn)速提升較大時，其控制 電流也變化較大，方能使怠 速控制閥動作，而此時較大 電流往往使怠速控制閥超量 動作，關(guān)閉過量，轉(zhuǎn)速開始 下降。當(dāng)下降較小時，怠速 控制閥不動作，只有過大的 轉(zhuǎn)速變化，怠速閥才重新開 大。由于怠速的動作不靈 敏，只有較大電流時做超量 調(diào)節(jié)，所以造

5、成怠速進(jìn)氣量 忽大忽小，從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速忽高忽低游車。例二一輛桑塔納 2000gsi (時代超人)，因怠速游車來 修理廠檢修。故障診斷：首先用故障 診斷儀讀取怠速工況下的數(shù)據(jù)：1.轉(zhuǎn)速在8001000r/min 上下波動；之間不斷變化(標(biāo)準(zhǔn)為25);3.空氣流量在35g/s之 間不斷變化(標(biāo)準(zhǔn)為25g/s);4.噴油時間在 23ms之間不斷變化(標(biāo)準(zhǔn)為 22.5m s)。4 組數(shù)據(jù)是相關(guān)數(shù)據(jù)， 它們的同步變化是正常的。 但數(shù)據(jù)在不斷變化，說明怠 速下的進(jìn)氣量在不斷的調(diào) 節(jié)。節(jié)氣門開度過大，說明 進(jìn)氣受阻，節(jié)氣門過臟或空 氣濾清器過臟。節(jié)氣門開度 頻繁變化，說明怠速電機(jī)在 不斷的工作調(diào)節(jié)。故障

6、診斷：通過數(shù)據(jù)流 及故障現(xiàn)象的分析，是節(jié)氣 門體過臟。于是拆下節(jié)氣門 體，發(fā)現(xiàn)油泥過厚，在節(jié)氣 門翻板邊緣處有一道 2 3mm 的小山狀臟物。徹底清 洗后，游車現(xiàn)象消失，但轉(zhuǎn) 速升高至 1000r/min 以上， 居高不下，經(jīng)重新設(shè)定后， 故障徹底排除。故障總結(jié)：直動式怠速 控制形式在我國大眾系列的車型中普遍采用，它的特點是取消了怠速旁通氣道，怠 速工況的進(jìn)氣量控制直接由 電機(jī)推動節(jié)氣門翻板的形式 來控制怠速工況的進(jìn)氣量， 同時可以完成怠速的穩(wěn)速及 提速控制。當(dāng)加速時節(jié)氣門 的開度完全由節(jié)氣門拉線控 作用。由于主氣道易受空氣中 的灰塵及油質(zhì)的影響，形成 油泥粘貼在主氣道的管道 上，正常怠速時的

7、進(jìn)氣受到 阻礙，進(jìn)氣量減少導(dǎo)致轉(zhuǎn)速 下降。電控單元為了控制怠 速轉(zhuǎn)速，將不斷指令怠速電 機(jī)開大節(jié)氣門的角度，當(dāng)油 泥堆積過厚時，將形成一個 死區(qū)，即節(jié)氣門有開度而無 進(jìn)氣流的區(qū)段。當(dāng)節(jié)氣門翻 板再有一個較小的增量來越 過死區(qū)時，會突然有一個較 大的進(jìn)氣流通過，已不再是 線性的緩慢的進(jìn)氣控制。這 種進(jìn)氣量的突變，造成怠速 轉(zhuǎn)速突然升高，電控單元便 指令電機(jī)關(guān)小進(jìn)氣量。當(dāng)節(jié) 氣門翻板剛剛進(jìn)入死區(qū)時， 進(jìn)氣量又突然變得很小，轉(zhuǎn) 速又下滑，電機(jī)又開大節(jié)氣 門，由于進(jìn)氣控制不是線性 控制，而是突變控制，這樣 必然造成怠速電機(jī)往返在 開、關(guān)狀態(tài)下，進(jìn)氣量也是 在忽大忽小的變化中，怠速 轉(zhuǎn)速必然忽高忽低，形

8、成有 規(guī)律的游車現(xiàn)象。這種游車 故障在直動式的車型中極易 發(fā)生。例三 一輛帕薩特b5(1.8l)，因怠速游車來廠檢修。 故障診斷：試車中發(fā)現(xiàn)此車怠速不穩(wěn)，抖動。再細(xì) 心觀察，轉(zhuǎn)速在850900r/ min 之間波動，且波動的時 間較長。據(jù)車主介紹，此車 怠速不穩(wěn)、耗油大，在一家 修理廠曾更換過空氣流量 計，清洗過節(jié)氣門和噴油 器，故障現(xiàn)象好轉(zhuǎn)，但怠速 始終不穩(wěn)。接車后，做了常規(guī)檢查，油壓、缸壓、正時、火花等均工作正常，檢測真 空度 55kpa，也正常。用診 斷儀檢測無故障，讀取數(shù)據(jù) 流發(fā)現(xiàn)氧傳感器變化緩慢， 噴油脈寬在 2.5ms 上下變 化，轉(zhuǎn)速也隨之上下緩慢變 化，其他各數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)范 圍

9、之內(nèi)。特別注意觀察節(jié)氣 門的開度，始終為 4，沒 有變化，從而排除進(jìn)氣量調(diào) 節(jié)不當(dāng)?shù)脑?。從?shù)據(jù)流中 所發(fā)現(xiàn)的問題可以肯定，氧 傳感器信號變化緩慢(標(biāo)準(zhǔn) 變化頻率為10s左右變化大 于 8 次)是氧傳感器失效的 特征。首先取下氧傳感器 檢查，為棕黑色，的確失 效。更換后，試車，游車現(xiàn) 象消失。重新讀取數(shù)據(jù)流， 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在850r/min ，噴 油脈寬為 2.2ms，氧傳感器 信號變化頻率大約 1 次 /s， 一切正常。故障總結(jié)：怠速游車現(xiàn) 象是一種較常見的故障，但 它所發(fā)生的原因及部位卻讓 人較難判斷。無論何種原 因，其根本是燃燒作功在有 規(guī)律的變化，這種燃燒作功 的變化一般為混合氣的量值 忽

10、大忽小，另一種為混合氣 的濃度在不斷忽濃忽稀，此 車的游車正是混合氣濃度隨 著氧傳感器信號在改變。正 常情況下，氧傳感器在不斷 的監(jiān)測當(dāng)前發(fā)動機(jī)燃燒狀 況，隨時報告尾氣中的氧含 量，也就是混合氣的濃度， 當(dāng)信號高于0.5v時，報告的 是濃混合氣，電控單元立刻 減小噴油量，而后氧傳感器 測到0.5v以下時，又報告的 是稀混合氣，電控單元又立刻增大噴油量。經(jīng)過氧傳感器信號的不斷變化，噴油控 制也在不斷地調(diào)節(jié)，從而使 混合氣的濃度始終為一個標(biāo) 準(zhǔn)的動態(tài)的平衡。如若氧傳感器反應(yīng)遲 鈍，只有較大的濃度變化或 較長時間才正確反映濃度狀 況，電控單元對噴油控制調(diào) 節(jié)一樣顯得遲緩，調(diào)節(jié)的量 值將超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。

11、較濃 時，動力較強(qiáng)，轉(zhuǎn)速較高； 較稀時，動力較弱，轉(zhuǎn)速較 低，這樣便會產(chǎn)生游車現(xiàn) 象，不過這種游車波動不會 很大。例四 一輛本田雅閣(2.2l)，f22b4 發(fā)動機(jī)，怠速游車嚴(yán) 重，來修理廠檢修。故障診斷：試車中發(fā) 現(xiàn)，怠速轉(zhuǎn)速過高，并且大 幅度有規(guī)律的上下波動 (15002000r/min)，當(dāng)加 速時，一切正常，游車現(xiàn)象 消失。從故障現(xiàn)象及試車情 況看，此車為怠速控制故 障。首先用診斷儀讀取故障 碼，無故障碼存儲。繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)流，怠速下，轉(zhuǎn)速在15002000r/min之間波動， 節(jié)氣門位置信號為0.5v，進(jìn) 氣壓力傳感器信號為1.4v， 噴油脈寬在 02.5ms 之間 變化。從以上幾個數(shù)

12、據(jù)可以看 出，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大幅度變化是噴油控制的變化而引起。為什么在怠速下噴油脈寬會 為零呢？這是一種斷油控 制。那么，哪些情況和條件 會使電控單元出現(xiàn)斷油控制 呢?我們?yōu)榱舜_認(rèn)有斷油現(xiàn)象，拔下一個噴油器插頭，接入一個發(fā)光二極管試燈 ( 注意應(yīng)串聯(lián)一個 100 1000 電阻)。啟動后，明 顯看到試燈有規(guī)律地閃閃停停，與噴油脈寬數(shù)據(jù)變化一 致，從而可以確定電控單元正在進(jìn)行斷油控制?，F(xiàn)在的 電噴發(fā)動機(jī)均具有斷油控制功能，一般情況有三種 工況: 超轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速極限時。超車 速達(dá)到最高車速時。減速時從加速工況突 然松開加速踏板時。很明 顯，怠速游車不會是前兩種狀況，應(yīng)該為減速工況，怠 速工況與減

13、速工況有關(guān)系嗎?可以肯定地說，的確有 關(guān)系，而且與怠速控制有著直接的關(guān)系，我們從兩個方 面來分析：1.減速斷油的目的：當(dāng) 從加速工況突然松開加速踏板時，為了使車輛滑行達(dá)到 省油和減少污染，所以此時斷油使發(fā)動機(jī)不再燃燒。2.減速斷油的條件：當(dāng) 松開加速踏板時，節(jié)氣門處 于全關(guān)狀態(tài)，也就是在怠速 工況下松開加速踏板時，發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)速較高，超出怠速轉(zhuǎn) 速控制極限。電控單元就是 根據(jù)這兩個因素來判定是否 斷油。其條件：怠速開關(guān) 閉合( 怠速工況) 。大于2000r/min(電噴車怠速控 制極限) ，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到1500r/min時供油(防止下降過大而熄火)。通過以上的 檢測與分析，我們不難看 出，此車的

14、游車現(xiàn)象正是由 于在怠速工況下怠速升高， 超出了 2000r/min 這個極 限，從而符合斷油的兩個條件，導(dǎo)致斷油控制性游車。 在這里游車只是一種故 障現(xiàn)象，而故障的實質(zhì)卻是 怠速轉(zhuǎn)速過高。那么怠速過高的原因又何在呢? 通過分析認(rèn)為，對于 d型噴射系統(tǒng)轎車而言，漏氣 是最主要原因，應(yīng)首先檢查 漏氣的兩個方面：外漏，指節(jié)氣門體各真 空管以及進(jìn)氣歧管各部位密封處或外傷。內(nèi)漏，指主氣道、節(jié)氣門 關(guān)閉不嚴(yán)或旁通氣道、怠速 控制閥和怠速螺釘控制不良。故障診斷: 為了確認(rèn)是 否漏氣或漏氣程度，首先用 真空來測量歧管內(nèi)的真空 度，結(jié)果為 41kpa(標(biāo)準(zhǔn)為5168kpa)。再核對真空 電壓對照表：41kpa

15、 電壓信 號為1.5v，與讀數(shù)據(jù)流的壓 力傳感器信號基本相符。真 空度過低，證明漏氣較嚴(yán) 重，檢查各真空管，無問題， 用化油器清洗劑噴涂相關(guān)部 位時，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門體與歧管 密封不嚴(yán)。當(dāng)噴涂此部位 時，游車現(xiàn)象突然消失，轉(zhuǎn) 速也正常了，這是清洗液堵 住了漏氣的結(jié)果，經(jīng)處理 后，故障排除。在此應(yīng)說明兩點： d 型噴射系統(tǒng)轎車漏氣較小 時，怠速正常；較大時，怠 速偏高; 過大時，怠速游車。斷油轉(zhuǎn)速條件因車而異，以資料為準(zhǔn)。 例五一輛奧迪 100(2.2e)5 缸 k 型噴射發(fā)動機(jī)，因怠速不穩(wěn)來修理廠檢修。 故障診斷：試車中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)抖動，并且游車現(xiàn)象 明顯，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有規(guī)律的在12001400r/mi

16、n之間上 下波動，是怠速控制出了問題，還是斷油功能在起作用 呢?故障診斷：k 型機(jī)械噴 射的發(fā)動機(jī)，噴油器的開啟 是由油壓大小來決定，一般開啟油壓在 300350kpa。 由于不是電控噴油器，故無法用試燈的方法判別噴油器 是否在斷油。于是還是從怠速控制查起。1.首先拔下怠速開關(guān)插 頭( 位于進(jìn)氣軟管附近上 方)，準(zhǔn)備測量怠速開關(guān)狀 態(tài)，然而拔下插頭的同時， 怠速游車現(xiàn)象消失，此時的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升至1600r/min。 檢查怠速開關(guān)，正常，從這 一現(xiàn)象可以確認(rèn)，怠速開關(guān) 信號在起著關(guān)鍵作用。2. 拔下怠速控制閥插 頭，故障依然存在，調(diào)節(jié)怠速螺釘無效。拆下怠速控制閥檢查，發(fā)現(xiàn)油泥較重，清 洗后裝復(fù)

17、。測其電阻正常， 測量怠速控制閥工作電流為400ma，說明怠速控制閥已工作，并在低位開量。3.檢查真空度，偏低， 卻未發(fā)現(xiàn)漏氣部位，但檢查 中卻發(fā)現(xiàn)一種異?，F(xiàn)象，真 空表針在大幅度上下擺動， 真空度不穩(wěn)定。我們在以往 的檢查中真空表針指示過 低，有漏氣的可能；表針抖 動，說明燃燒作功不平衡 (如缺缸)。還未見過這樣大 幅度擺動，好像是進(jìn)氣有意 在控制，從怠速控制閥工作 電流保持 400ma不變化，說 明進(jìn)氣量的變化不是怠速控 制閥控制所引起，是否為減 速斷油閥在控制呢?4.拔下減速斷油控制閥 插頭( 與怠速開關(guān)插頭并 排)，游車現(xiàn)象突然消失，怠 速轉(zhuǎn)速升至1600r/min。從以上的試驗檢測及

18、故 障分析，問題一下明朗化， 此車的游車現(xiàn)象是減速斷油 功能引起的，其故障實質(zhì)是 怠速過高(1600r/min)。故障實質(zhì)確定以后，重 點還是檢查漏氣問題，外漏部位全部仔細(xì)檢查，無外漏。重新拆下怠速控制閥， 插上插頭，打開點火開關(guān)， 怠速控制閥有振動感，但閥 芯卻不動作，已卡死，更換 怠速控制閥，故障消失。重 新調(diào)節(jié)怠速螺釘，使怠速控 制閥工作電流為 430ma，怠 速工作穩(wěn)定。故障總結(jié)：通過這輛車的檢修過程，使我們又增加了許多知識和積累了許多經(jīng) 驗。在這里更值得一提的 是，現(xiàn)代轎車大都裝有減速 斷油控制功能，目的只有一 個，那就是考慮它的燃油經(jīng) 濟(jì)性和排放污染性。電子噴 射和機(jī)械噴射的兩種車

19、型在 此結(jié)構(gòu)上、控制上、條件上 有著相同處，也有不同處。1.相同之處：它們同 是控制噴油器斷油。斷油功能啟動條件均是由怠速信號和轉(zhuǎn)速信號所決定。2.不同之處：電子噴 射車型的轉(zhuǎn)速條件為大于2000r/min斷油，1500r/min 時供油，斷油控制是切斷噴 油器電流。機(jī)械噴射車型 的轉(zhuǎn)速條件為大于 1400r/ min斷油，1200r/min時恢復(fù) 供油，斷油控制是降低噴油 器的油壓。那么它是如何斷 油的呢?當(dāng)控制單元收到斷 油功能的信號時，即怠速開 關(guān)閉合，轉(zhuǎn)速大于 1400r/ min 時，控制單元便指令減 速切斷閥打開(此閥在空氣 濾清器內(nèi))，大量的空氣由 切斷閥氣道進(jìn)入汽缸(它與 主氣道并聯(lián))，此時流量板 由于無氣流或氣流小，使 它移動很小，由流量板帶 動