別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)故障診斷方案設(shè)計(jì)

常州工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第一部分方案概述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度最小，汽車(chē)處于空檔，發(fā)動(dòng)機(jī)只帶附件而維持最低轉(zhuǎn)速的工況。發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速抖動(dòng)現(xiàn)象，其原因有很多。一般可分為三個(gè)方面：混合氣濃度不正常，點(diǎn)火系統(tǒng)工作不良和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)故障。本方案以別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)為例，針對(duì)其怠速發(fā)抖故障，說(shuō)明了發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，分析了故障產(chǎn)生的原因，并結(jié)合本人實(shí)習(xí)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，制定了別克君威發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)故障的診斷方案。主要內(nèi)容有：1.別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理分析2.別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)的故障現(xiàn)象及故障原因分析3.別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)故障的診斷流程和診斷方案設(shè)計(jì)第二部分君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的總成示意圖圖1別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)總成圖圖1別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)總成圖發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣凸輪軸、排氣歧管，排氣凸輪軸，排氣凸輪軸鏈輪，正時(shí)鏈條，曲軸帶輪，張緊輪，發(fā)電機(jī)，油底殼，曲軸，活塞，進(jìn)氣門(mén)，火花塞，節(jié)氣門(mén)，進(jìn)氣歧管等組成，如圖1所示。2.2怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.1怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)主要由空氣流量傳感器，節(jié)氣門(mén)位置傳器、車(chē)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、A/C信號(hào)控制開(kāi)關(guān)，電子控制單元ECU，怠速控制閥和節(jié)氣門(mén)旁通空氣道組成。2.2.2怠速控制系統(tǒng)的的工作原理怠速控制原理如圖2所示。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，節(jié)氣門(mén)處于全關(guān)位置，節(jié)氣門(mén)位置傳感器將怠速信號(hào)輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，表示發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速工況。此時(shí)，即進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量不再由節(jié)氣門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫信號(hào)、空調(diào)信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)，自動(dòng)計(jì)量所需空氣量，通過(guò)怠速控制閥改變進(jìn)氣通道的大小，從而計(jì)量進(jìn)氣量，將信號(hào)輸送至控制單元后，控制噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定。圖2發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制原理圖第三部分怠速發(fā)抖的故障診斷方案設(shè)計(jì)3.1故障現(xiàn)象汽車(chē)啟動(dòng)后，怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的抖動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)有熄火現(xiàn)象3.2原因分析（1）怠速控制閥（ISC）故障，使ECU無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行正確地怠速調(diào)節(jié)，造成怠速轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。

（2）進(jìn)氣管路漏氣，造成ECU對(duì)進(jìn)氣量控制不準(zhǔn)確，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

（3）點(diǎn)火系故障，是火花塞和高壓線的問(wèn)題，或是點(diǎn)火提前角的失準(zhǔn)。

（4）噴油器滴漏或堵塞，使其無(wú)法按照ECU的指令進(jìn)行噴油，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

（5）怠速工況EGR閥故障，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、轉(zhuǎn)速、小負(fù)荷等工況時(shí)。

（6）配氣相位錯(cuò)誤，使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，出現(xiàn)抖動(dòng)。

（7）其他故障，除以上故障原因，以下故障同樣會(huì)引起某種怠速異常：ECU故障：主氧傳感器電路;EFI主繼電器電路等。3.3故障診斷步驟1.接車(chē)詢問(wèn)車(chē)主車(chē)子的詳細(xì)情況，向車(chē)主詢問(wèn)該車(chē)具體的鼓掌現(xiàn)象，知曉該車(chē)的具體情況，是否之前出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似問(wèn)題，上次出現(xiàn)時(shí)間是在什么時(shí)候，是否檢測(cè)過(guò)，檢測(cè)完后怎么解決故障的2.基本檢測(cè)檢測(cè)空氣濾清器有無(wú)膨脹，空氣流量計(jì)與進(jìn)氣壓力傳感器插頭LI連接器是否良好，觀察電流表、機(jī)油表、水溫表、氣壓表的工作是否正常,火花塞或點(diǎn)火線圈是否良好；氣門(mén)正時(shí)正不正確；氣缸壓縮均勻不；氣門(mén)密封嚴(yán)不嚴(yán)，漏不漏氣；燃油壓力正常不；噴油嘴有沒(méi)堵塞/泄漏；冷卻系統(tǒng)與氣缸之間有無(wú)泄漏；空氣流量傳感器有無(wú)故障。

3.用診斷檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)連接上通用公司的專用檢測(cè)儀TECH2檢查通用最新檢測(cè)儀MDI--是美國(guó)通用公司提供給他的特約維修站使用的第三代檢測(cè)儀，2009年后的通用的大部分車(chē)型，是通用汽車(chē)全球服務(wù)站必備產(chǎn)品。

MDI模塊功能：

（1）.GDS2原廠軟件，具有強(qiáng)大的和全面的檢測(cè)功能，測(cè)試動(dòng)力系統(tǒng)，車(chē)身和底盤(pán)

2.支持2009年后的所有通用車(chē)系，包括北美通用，上海通用，凱迪拉克，薩博，GMC，等車(chē)型

3.支持有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，USB連接

4.2000-2012年支持Pass-Threw方式的維修編程

5.2009年之后支持車(chē)輛診斷和在線編程

6.縮短維修編程時(shí)間，GMLAN通訊協(xié)議的ECU編程時(shí)間為目前使用Tech2的1/3

7.可以對(duì)新君威，新君越，科魯茲，英朗，GL8MPV車(chē)型節(jié)氣門(mén)學(xué)習(xí)（08年-09的君越也可以進(jìn)行節(jié)氣門(mén)學(xué)習(xí)）

8.可以在線匹配新君威，新君越，科魯茲，英朗車(chē)型鑰匙（增加或是全丟都可以，不用拆解BCM）

9.可以對(duì)1999-2009年之間的大多車(chē)型在線編程。包括發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱等電腦

圖？4.根據(jù)檢測(cè)儀檢測(cè)出來(lái)的故障碼或異常問(wèn)題，解決故障碼所代表的故障，通過(guò)檢測(cè)儀，讀取車(chē)輛故障代碼，并根據(jù)故障代碼進(jìn)行故障分析，排除故障。別克君威汽車(chē)與怠速有關(guān)的故障代碼主要有1.（IAT）故障碼（P0112、P0113、P1111、P1112）

進(jìn)氣溫度傳感器（IAT）也是雙導(dǎo)線負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻型傳感器，為PCM提供進(jìn)氣溫度信號(hào)。在進(jìn)氣溫度低時(shí)，PCM在IAT傳感器電路中將監(jiān)測(cè)到一個(gè)高的信號(hào)電壓；反之，將監(jiān)測(cè)到一個(gè)低的信號(hào)電壓。當(dāng)IAT傳感器信號(hào)電壓指示進(jìn)氣溫度＞135℃的情況出現(xiàn)20s以上時(shí)，PCM將設(shè)置故障代碼P0112（IAT傳感器線路低電壓）；當(dāng)IAT傳感器信號(hào)電壓指示進(jìn)氣溫度＜－33℃的情況出現(xiàn)20s以上時(shí)，PCM將設(shè)置故障代碼P0113（IAT傳感器線路高電壓）；當(dāng)IAT傳感器信號(hào)電壓指示進(jìn)氣溫度間歇性＜－33℃或＞135℃的情況達(dá)到5s時(shí)，PCM將設(shè)置故障代碼P1111（IAT傳感器電路間歇性高電壓）或P1112（IAT傳感器電路間歇性低電壓）。

2.空氣質(zhì)最流最傳感器（MAF）故障碼（P0101、P0102、P0103）

別克轎車(chē)采用的空氣質(zhì)量流量（MAF）傳感器為熱線式空氣流量計(jì)，測(cè)量給定時(shí)間內(nèi)通過(guò)MAF傳感器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的空氣量。當(dāng)來(lái)自MAF傳感器的信號(hào)表示的空氣流量與根據(jù)大氣壓力、節(jié)氣門(mén)位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到的預(yù)測(cè)值之差達(dá)到6g/～30g/s時(shí)，PCM習(xí)各設(shè)置故障代碼P0101（MAF傳感器性能不良）；當(dāng)MAF傳感器信號(hào)的頻率＜<1200Hz的時(shí)間超過(guò)0.5s時(shí)，PCM便設(shè)置故障代碼P0102（MAF傳感器線路低頻率）；當(dāng)MAF傳感器信號(hào)的頻率＞11500Hz的時(shí)間達(dá)12s時(shí)，PCM便設(shè)置故障代碼P0103（MAF傳感器線路高頻率）。3.進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP）故障碼（P0107、P0108、P1106、P1107）

進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP）為三導(dǎo)線壓變電阻型傳感器，測(cè)量進(jìn)氣歧管中空氣壓力的變化將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳送給PCM。號(hào)電壓在怠速狀態(tài)時(shí)較低，小于2V（高真空時(shí)卜在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)或節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)信號(hào)電壓較高，大約為4V。當(dāng)PCM監(jiān)測(cè)到的MAP傳感器信號(hào)指示的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力＜12.1kPa時(shí)，設(shè)置故障代碼P0107（MAP傳感器線路低電壓）；當(dāng)PCM監(jiān)測(cè)到MAP傳感器信號(hào)指示的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力高于91.8kPa時(shí)，設(shè)置故障代碼P0108（MAP傳感器線路高電壓）；當(dāng)PCM監(jiān)測(cè)到MAP傳感器指示的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力間歇性（達(dá)10s以上）＞91.8kPa或＜12.1kPa時(shí)，設(shè)置故障代碼P1106（MAP傳感器線路間歇性高電壓）或P1107（MAP傳感器線路間歇性低電壓）。

4.節(jié)氣門(mén)位置傳感器（TP）故障碼（P0121、P0122、P0123、Pl121、P1122）

節(jié)氣門(mén)位置（TP）傳感器是三導(dǎo)線型可變電阻式傳感器，用來(lái)向PCM提供與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。信號(hào)電壓在節(jié)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)為0.2～0.7V，在節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)為4.0V。當(dāng)PCM檢測(cè)到TP傳感器信號(hào)電壓超出正常范圍時(shí)，將設(shè)置故障代碼P0121（TP傳感器性能不良）、P0122（TP傳感器線路低電壓）、P0123（TP傳感器線路高電壓）、P1121（TP傳感器線路間歇性高電壓）、P1122（TP傳感器線路間歇性低電壓）。

5.怠速控制閥（IAC）故障碼（P0506、P0507）。

PCM通過(guò)調(diào)節(jié)怠速控制閥（IAC）的位置控制發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。PCM施加正向或反向電流來(lái)使步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)或后退，從而改變怠速旁通進(jìn)氣量。如果PCM檢測(cè)到怠速不正確，不能通過(guò)調(diào)節(jié)IAC的步數(shù)（0255步）來(lái)控制怠速，將設(shè)置故障代碼P0506怠速過(guò)低）或故障碼P0507怠速過(guò)高）。6.噴油器故障碼（P0201、P0206）

噴油器控制線路中，PCM利用MFD（多功能驅(qū)動(dòng)器）具有檢測(cè)電氣故障的功能。如果MFD在噴油器控制線路中檢測(cè)到電氣故障，PCM便設(shè)置故障碼P0201（1#噴油器控制線路故障）、P0202（2＃噴油器控制線路故障）、P0203（3＃噴油器控制線路故障）、P0204（4#噴油器控制線路故障）、P0205（5#噴油器控制線路故障）或P0206（6#噴油器控制線路故障）。5.根據(jù)診斷儀提供代碼，排除故障。6.試車(chē)，看抖動(dòng)故障是否還在7.抖動(dòng)故障還在，將可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的零件拆下來(lái)，清洗檢查是否有問(wèn)題（1）檢查、清洗節(jié)氣門(mén)和進(jìn)氣系統(tǒng)積碳。（2）檢查火花塞技術(shù)狀況是否積碳多，高壓包是否有損壞，（3）檢查噴油器工作是否正常是否損壞，（4）檢查怠速工況時(shí)EGR閥是否損壞，進(jìn)氣歧管是否損壞，空氣流量計(jì)是否有問(wèn)題，5.檢查點(diǎn)火是否正時(shí)（5）檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓8.將出現(xiàn)問(wèn)題的零件清洗或換新的，安裝到位，試車(chē)是否還抖動(dòng)。9.問(wèn)題解決，交車(chē)第四部分：診斷流程圖詢問(wèn)車(chē)主詢問(wèn)車(chē)主外觀檢查外觀檢查查詢分析故障碼查詢分析故障碼閱讀分析數(shù)據(jù)塊故障現(xiàn)象檢測(cè)故障現(xiàn)象檢測(cè)排除故障排除故障完工交車(chē)完工交車(chē)第五部分別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)具體步驟分析解決方案6.1診斷流程1；知曉該車(chē)的具體情況2；故障總覽3；進(jìn)行車(chē)輛的基本檢測(cè)4；故障碼的清除6.2故障現(xiàn)象一輛別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)問(wèn)題，曾經(jīng)在別克4S售后服務(wù)店發(fā)現(xiàn)怠速抖動(dòng)，經(jīng)過(guò)清洗噴油器油路后效果良好。但是，這兩天又出現(xiàn)此現(xiàn)象而且還比之明顯抖動(dòng).發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)勁。6.3發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)故障具體診斷與檢修

第一步；診斷與分析：根據(jù)車(chē)主提供的現(xiàn)象，首先用診斷檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)，連接上通用公司的專用檢測(cè)儀TECH2讀取故障碼，屏幕上顯示故障碼P0300，其含義是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中電腦檢測(cè)到了個(gè)別缸有缺火現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)2、3缸累計(jì)缺火次數(shù)較多說(shuō)明嚴(yán)重；于是檢測(cè)主要圍繞2、3缸進(jìn)行，故障只有分析電路和油路兩方面去檢修，第一步我對(duì)點(diǎn)火圈線、高壓線等做檢查一切正常后把火花塞拆出來(lái)進(jìn)行觀察，拆下來(lái)的火花塞已燒得不能用，而且積炭實(shí)在太厲害了特別是2、3缸的火花塞積炭非常嚴(yán)重。所以重新更換一套原產(chǎn)新火花塞進(jìn)行互換，用試火器檢查第2缸和3缸高壓線有較強(qiáng)的火花產(chǎn)生；說(shuō)明電控點(diǎn)火系統(tǒng)正常。再把節(jié)氣門(mén)體進(jìn)行用化油器清洗劑清洗，因進(jìn)氣旁通道積炭過(guò)多會(huì)導(dǎo)致燃燒不好也會(huì)引起抖動(dòng)現(xiàn)象。

第二步；經(jīng)過(guò)更換新火花塞起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定了點(diǎn)可是問(wèn)題還是存在，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速還是抖故障點(diǎn)還未切底解決。難道噴油器又工作不正常噴油不暢有卡滯或者堵塞了？

第三步；在判定其工作不良的原因時(shí)用元征X-431電眼睛檢測(cè)儀器做了系統(tǒng)的檢測(cè)工作，經(jīng)過(guò)檢測(cè)儀器顯示的讀取工作數(shù)據(jù)流可知一切正常工作。

難道噴油器真的工作不正?；蚨氯?，使其無(wú)法按照ECU的指令進(jìn)行噴油，從而造成混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使個(gè)別氣缸工作不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。接下來(lái)對(duì)噴油器的工作狀態(tài)和工作性能測(cè)試，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)第2、3缸噴油量少有偏向一邊和油飛濺現(xiàn)象。

第四步；從上步準(zhǔn)確得知噴油器有噴油器堵塞，下一步拆卸噴油器進(jìn)行清洗；發(fā)現(xiàn)噴油器頭部積滿黑炭，2、3缸尤其為嚴(yán)重了點(diǎn)，并且在噴油器上部有“木屑”狀和汽油中樹(shù)脂、樹(shù)膠烯烴等雜物幾乎將進(jìn)油口堵死。噴油器針閥也有點(diǎn)卡死的感覺(jué)用超聲波清洗儀來(lái)清洗，同時(shí)做了噴油平衡試驗(yàn)，基本正常后又將燃油管路、油箱進(jìn)行清洗，更換了汽油濾清器，重新添加了97號(hào)汽油很顯然做這些工作，均是因?yàn)檫@種故障由于使用劣質(zhì)燃油所致。

第五步；裝復(fù)之后運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀況有好轉(zhuǎn)但是抖動(dòng)現(xiàn)象還是存在，這是為什么呢？帶著疑問(wèn)再次用檢測(cè)儀TECH2讀取故障碼，看是不是還有一個(gè)故障碼沒(méi)排除；經(jīng)檢測(cè)讀取數(shù)據(jù)流無(wú)故障碼，說(shuō)明ECU輸出電壓信號(hào)正常可能是節(jié)氣門(mén)體的節(jié)氣門(mén)位置傳感器和怠速控制閥工作不良；此時(shí)，用電壓檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)其兩者，先檢測(cè)節(jié)氣門(mén)位置傳感器：在節(jié)氣門(mén)位置傳感器關(guān)閉時(shí)，TP輸出電壓較低；當(dāng)節(jié)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)，輸出電壓不斷增長(zhǎng)以至在節(jié)氣門(mén)位全開(kāi)（WOT）的情況下，輸出電壓為4.0V上；說(shuō)明節(jié)氣門(mén)位置傳感器工作正常。后檢測(cè)怠速控制閥：拆下怠速控制閥短接蓄電池發(fā)現(xiàn)怠速控制閥IAC樞軸有卡滯現(xiàn)象。

第六步；發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）通過(guò)控制IAC樞軸向內(nèi)或外移動(dòng)，控制通過(guò)旁通氣道的空氣量。如果轉(zhuǎn)速過(guò)低，ECM將使IAC樞軸向里縮，以增加通過(guò)節(jié)氣門(mén)的空氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；如轉(zhuǎn)速過(guò)高，ECM將延伸IAC樞軸，使通過(guò)節(jié)氣門(mén)閥片的空氣量減少，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。IAC對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速性能有很大影響，如IAC樞軸發(fā)卡在打開(kāi)位置，開(kāi)度過(guò)大，進(jìn)入歧管的空氣量過(guò)多，將導(dǎo)致怠速過(guò)高，引起起動(dòng)困難和空燃比過(guò)??；而發(fā)現(xiàn)IAC樞軸發(fā)卡正在關(guān)閉位置進(jìn)入歧管的空氣減少，會(huì)導(dǎo)致怠速過(guò)低引起發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)。通過(guò)進(jìn)行更換怠速控制閥后怠速平穩(wěn)，怠速加速感覺(jué)良好，抖動(dòng)問(wèn)題解決。

總結(jié)別克君威2.5T發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的故障原因有很多，排除時(shí)難度較大，需要檢測(cè)的故障點(diǎn)比較多，我們應(yīng)該有個(gè)好的診斷思路；第一；由外部延伸內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，先對(duì)