汽车发动机怠速不稳原因分析、诊断及维修

发动机怠速不稳原因分析、诊断及维修电控发动机怠速不稳是日常维修中最常见的故障，有的新车行驶不到1万公里即有不稳现象的发生，冬季怠速不稳的现象更加严重，随着汽车技术的不断提高，对汽车的性能要求越来越严，也是摆在维修和诊断面前的一个课题。如果我们对这个问题，在维修中解答思路不正确，就会延长检查和诊断的时间。首先，我们来看一下怠速不稳的机理。如果怠速不稳按照不稳的程度来划分，正常的怠速是在控制单元的期望值的正负10％内运转，这种情况是正常的。但是，有些用户对自己的车不了解，找维修人员，有些业务员技术差一些，对正常的车是无法修的，有些厂虽然修理比较全面，有时也会进入这个误区，结果修一两天也修不好，这样给新用户增加心理负担，甚至提出换车，所以，观察怠速稳不稳，还要确定一下，是否是故障还是属于正常。一般不稳是在怠速的中心值正负每分钟40转以内的抖动，这种是可以维修的，是由于在使用当中造成，或者新车在质量上有一些问题，还有一种情况严重不稳，在怠速中心值每分钟40转以外抖动，这种反映比较强烈。还有一种就是中心值偏离，怠速中心值偏离出控制单元的期望值。我们还可以按照冷却液的温度进行分类：一种是凉车快怠速不稳，温度升高以后转向正常；第二种就是热车正常怠速不稳；第三种是怠速有负荷的时候，比如说打开空调，挂入D、R档时，发动机出现不稳。还有一种情况，通过我们的观察好象没有异常，但是时常有抖动，我们观察的时候要判断清楚，这也是技术员协同业务员把故障辨认好再进行修理。若干原因分类：一类是直接原因，一类是机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别气缸功率的变化，从而造成各气缸功率不平衡，指示发动机产生怠速不稳现象。这个比较直观，过去修车比较容易发现；第二种是间接原因，不好发现，也是电喷车带来的新问题。是指发动机电控系统不正常，由于传感器信号不正确或者电脑本身的故障，对执行元件发出的指令是错误的，干预了执行元件，导致发动机不正确。上面还有一个机率，怠速不稳的机率是气缸内的气体作用力的变化不正常，或者是几个气缸气体作用力变化不正常，引起各气缸功率不平衡，我们可以让气缸对各活塞的作用分成垂直力和水平力，由于作用力大小在改变，平行的分力也在改变，每个气缸做功的时候，如果平行的分力不一样，势必给发动机钢铁一个横向摇倒的力矩。就是说活塞对缸腹的大小不一样，活塞有一个擎倒不一样，这样怠速发动机不稳定。我们观察的时候在转速上体现不稳，发动机本身体现的是抖动或者叫震动。下面我们还可以按照故障出现的系统分类，一类是出现在进气系统，是由进气系统不正常造成的怠速不稳。第二就是燃油系统出现故障，第三个可能性是点火系统。以上统称为发动机的电控系统，电控系统包括这三部分；其次是发动机的机械故障，就是说传统上的故障。但是，现在又加了一些新的部件，比如说可变进气相位，液压挺杆的大量安装，增加了一些新的问题。下面我们分析一下怠速不稳的原因：第一个原因是进气系统。1.进气管以及各种阀门的泄漏。空气或者是从进气管进入，汽油蒸汽是从碳罐阀进入，还有废气进入到进气管，会造成混合器过浓、过稀，使发动机燃烧不正常。具体的原因有，一个是进气管卡子松动或者是进其总管常用的是胶管，胶管的破裂；第二就是进气管衬垫漏气，第三个原因是真空管插头拖拉或者是破裂。还有就是PCV阀故障，也使混合器不正常，还有就是火星碳罐阀故障、EGR阀的故障，都会影响混合器的比例。2.节气门和进气道积垢过多。我们知道大众汽车近10年把以前的怠速，把电子阀的改为节气门控制，最近三四年改为电子节气门，怠速的调整完全靠节气门的开动来控制，如果节气门的本身的积垢过多，有油污等等，或者周期的积碳或者污垢过多，这样就使截面不好控制。都会造成混合器不好控制，或者学习值一旦调整到最大期限，上限期就没有了，这样会造成怠速不稳。常见的就是控制进气的节气门的脏污。3.怠速进气量的失准。怠速进气量的失准属于间接原因，由于各种传感器，比如说氧传感器，霍尔信号传感器，由于他们有故障，信号不正常，控制来源接触到错误的信号以后发出的指令不正常，会错误的干预节气门的开度，使怠速失准，燃烧不正常。常见的传感器，各种车型的传感器都是基本的传感器，有节气门位置传感器，节气门怠速开关，因为它是收到这个信号以后控制来源才能进入到怠速程序。如果开关不闭合，正常的怠速就不会进入正常的怠速程序。其次还有进气温度传感器、冷却温度传感器，这些数值不稳也会影响进气量。因为怠速控制阀由这个控制，如果这些失准不能按照正常的参数来运转。以上这些传感器线路有故障，或者发生短路、断路等等，这些都是属于间接性故障。发动机电脑出现故障以后，也会出现怠速不稳。在十年以前，我曾经遇到像奥迪100A6，那时候开始就发现了控制单元的故障，是什么原因引起的？是由于按装防盗器，还是离控制单元太近？按照安装要求是3米以上，这样造成单元的工作不正常。还有就是进气系统里，像节气门的背部的积碳，这个发生很多，一到冬天，有很多的用户咨询这个问题，这个问题在以前的化油器车不是很敏感，化油器车，没有这样的问题。但是现在的车，现在的技术都是喷到节气门的背部，由节气门的故障，会由积碳所吸附，这样会造成怠速不稳定。有些用户反应这个车着了以后就不稳了。这是由于电喷车出现的问题。刚才魏工也讲了，有些方法是针对它的，比如说积碳清洗和喷油嘴清洗。我们分析第二个问题，燃油系统。第一是喷油器有故障，包括喷油器的堵塞、滴漏，这样会使实际喷油量减少。还有喷出的燃油成线状，使它物化不好，减少喷油量。还有就是喷油器的针阀的磨损，使实际的喷油量过大，电脑不能完全进行修正，使正确的烘燃比得不到控制。这样使活塞对气缸的横向的分力大小不一，由于横向分力大小不一，使气缸发现摇摆的趋势。第二是燃油系统的问题。就是燃油压力燃油压力过低就会使实际的喷油量减小，也使物化不良，严重的时候过低就会造成喷不出油。如果燃油压力过高，使实际的喷油量过多，使混合器过浓，这样使电脑控制不住，已经到了它的极限。所以，从排气中也能够体现。一个是燃油滤清器堵塞，还有燃油并滤网堵塞，还有在一些城市，由于有灰尘会堵住滤网，有时候从油箱打开滤网会看得很清楚，第三是燃油泵泵油能力不足。下一个原因是安全阀由于弹簧的弹力过小，使汽油及早的释放。以前的油泵大多数安装在油箱之外，现在的油泵安装在油箱之内，这个油泵返回在油箱。还有就是进油管变形，燃油压力调节器有故障，以及会有管压瘪导致堵塞的情况，使燃油压力超过正常值。燃油系统失准的原因是属于间接原因，是由于各传感器、以及线路，信号的很简单，我们用的功夫不大，但是起码做到心中有数。包括短路、有没有破损。另外，一些传统的检查方法，有没有漏油、漏气、漏水、漏电。虽然有时候和怠速不是有直接关系，但是我们检查一下也是说明我们对这个车辆的负责。还有就是观察排气管，排气管的排期是否稳定，不稳会发生“突突”声，这样要观察颜色，是黑烟还是蓝烟，还要闻一下汽油味。由于安装了三元催化器这种颜色有可能是正常的。还要观察排气管的排期情况，正常有水排出，如果没有的话，测尾气之前就要怀疑尾气不正常。还有有油门拉件的，如果没有被发动机护罩遮挡，也可以摸一下。比如说用户可能修过这个车，出现不稳，往往由于拉线不正常，使怠速点不闭合造成的怠速不稳。第三步我们开始修理了。程序是读码，在读码之前我们有时候要看一下版本信息，如果这个车以前有更换过电脑的历史，要卡一下它的编码是否正确，如果编码不正确，自变箱的车变成手变箱的车，编码不正确也会出现怠速不稳。这时需要我们仔细观察。就读码来说，有永久性和偶发性读码两种，我们要记下来，然后进行清码，然后再运行机器，运行的时候看发生故障发生的条件，比如说水温等等，然后再读码。解码器可以显示这个码的信息，但是有时候不够，还要查一下它的维修手册，看一下它的原因、影响和排除方法，我想把这些看清楚以后，便于我们下一步如何操作。对于偶发性的故障也不能忽视，有些故障出现的时候，是由于偶发性故障码引起的。比如说插头的虚脱和线路的接替，这些故障经过颠簸以后可能排除了。所以，车辆来的时候可能没有发现问题有故障，但是偶发性码也是我们思维中要考虑的一点。如果没有机械故障码，就要考虑一些故障码不监视的软件。我们知道，有监控的电路，电控信息在哪一点，还有电压情况，出现了故障码，是对正极短路，还是对地短路等等，如果发现到了极限点，比如说正极几伏以上，接近这个电脑就要记忆。还有一个故障内容，就是监视这个信号的范围，比如说水温传感器，如果是在零下40度以下，或者零上140度以上就会出现这些现象。但是捷达车、超人解码器就没有监控，这个时候我们要考虑到点火器的问题，不能再认为没有故障码，就没有问题，只是监控的部分。不监控的我们可以读一读故障码，我认为见到一款车没有故障码我们可以读一下，我们分析没有涉及方面的故障原因来进行测量。四，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，能否分析的正确也是能够代表我们诊断者的技术水平。同样都是读数据块，有些人能够说出问题，有些人没有看出来。我认为我们读的时候按照数据块表，看一下它的超范围的内容，比如说金奔腾测色会马上变颜色。另外，对怠速不稳，我们要读怠速不稳的数据内容，一个是节气门的开度、正常值是2到5度，大了以后肯定是脏了，这时要清理节气门。还有就是发动机的工况，有没有显示怠速，如果没有这个显示，说明节气门在开关触点没有闭合。还有怠速空气流量学习值、怠速空气调节值，学习值是根据前一时期对流量的中心值，点了一个中心值，由于节气门脏或者负载有变化，流量需要进行调整，所以产生的一个学习值。那么，在每一时刻还有一个调节值，这在故障码表里是一个范围，正常的是在这个范围之内。怠速r学习值，也有一个学习值和一个调节值，同样看是否在这个范围内，我们就可以判断进气不正常还有喷油不正常，还有空气流量，由于使用时间过场，看有没有超过范围。还有点火角，正常是6到12度，如果怠速不稳，幅度很大，因为这个影响它的因素很多，发动机的控制，一个是空气的控制，一个是喷油，但是，当怠速下降，来的最快的是点火天然角，首先是增加提前点火的角度，这样使转速回到这个目标值时间最快。还要看r传感器电压，一个是线圈的问题，还有一个是系统不正常，比如说喷油量过浓或者过稀，这个都可以试，在实验的时候可以人为的看喷油量，看电压的变化，还有就是冷却液温度，进气的温度，分析数据块当中对于怠速稳定很重要的依据。我们要充分利用数据块的功能，如果它做不到，我们再来用别的测量。因为这个最省时间，在大众车辆里面，在前些年都没有要求各服务站必须配备示波器，说明诊断仪（原厂的也好，金奔腾的也好），工作能够解决大部分的故障，完成我们的判断，通过使用诊断仪。五、进入测量阶段。根据故障的现象还有故障码的内容，数据块的数值，这个时候我们决定测量哪一项，这个表工具用的很多，刚才魏工在屏幕上列了一些，包括万用表，尾气仪，二极管测试笔等等，看维修工具备的工具，这些工具，像二极管测试笔，如果没有买现成的也要自己做一个，这样能够看到他对这项工作的热爱程度。测量仪表很多，我们可以先用简单的，然后再用复杂一些的，费时间的，当然，这要根据具体的情况来定，这没有一定的顺序，选择哪一种仪器依据情况来定。像示波器它的作用很大，但是有些厂没有，而且示波器的使用，如果不经常用的话，几个月用一次，对于它的波形分析起来还要翻书，总是不用可能记得不多，使用起来会生。如果有这种仪器就要经常用。也可以用老方法来解决，气缸压力表，是各缸的不均引起的，可能是某个缸干活不好，或者是所有的缸干活不好，可以用断缸的方法测量，检测的原则从电脑机开始，电比较好测，机测缸压可以，更复杂的放到最后测，从简到繁。可以从电控到机械的发动机部分，每一部分的测量都要做记录，以便最后分析的时候可以有机的联系到一起。六、故障排除。在维修手册里有故障排除指南，在一些网站上也可以查。然后是制定本车的排除方案，有很多，比如说对症下药，比如说清洗节气门与进气道，可能点击比较好测，免拆清洗直接解决。但是喷嘴燃的清洗，积碳不如点击清洗。下一步可以根据我们的判断更换一些电器元件，如果在测量当中发现有些线路有问题，要查找故障点，把这些线数甚至打开，查找短路点，有的车很严重，说起来查也不容易，宝莱车线数，从前灯到后面的大灯，连接了很多，拆起来很困难，是一项很费时间的工作。如果电器系统没有问题，比如说发动机运转的时间很长了，我们再考虑机械部分，检查它的气门的密封性，以至于刚才我说的，最后没有辙了，凸轮轴的问题也要想到。七、竣工检验。故障排除后我们必须用诊断仪，尾气分析仪再检测一遍，尾气分析仪可以直接测量怠速不稳，可以判断方向，现在用了四尾气、五尾气，通过二氧化碳、氧也可以判断它的烘比的方向。测量之后我们也要电话跟踪，比如说在三天内必须电话跟踪一次，我们必须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。另外，把我们的维修记录划一个问号，用户在使用当中他的满意代表他对车辆的认可，我们要不断的积累经验。我想一些好的修理工，对一个车喜欢跟踪，记录全过程，事后进行跟踪。下面我说几个怠速不稳的故障案例。第一辆是奥迪2002.6，怠速波动。波动范围是每分钟500到1000转，由上倒下反复的波动。没有故障码，对节气门进行基本调整，怠速能稳定在700转每分钟，我们提高转速，诊断仪通讯中断，再将油门松开，怠速又在500到1000转每分钟的范围波动，这时候出现一个故障码是00523，这个故障码是进气温度传感器对正极断路或者是短路，阅读数据块第10组第2区，该区显示的是节气门的怠速开关位置，闭合显示的是1，打开是0。经过初步检测完以后我们分析，首先发动机到2000转以后，通讯为什么中断，原因是由于奥迪2002.6，电脑是上个世纪九十年代的产品，传输的数据比较慢，由于数据流大量堆积，所以诊断仪中断通讯。所以，经过诊断电脑没有问题。现在车就没有问题，这个车就中断了，按照新车比，会不会有问题，首先我们来确定这一点。第二，检查进气们传感器的故障码，发现插头脱落，而且有这个码也不会出现这样大的反响，通常脱落只是燃油的正负10％，我们观察怠速触点只是“0”第二个举例是奥迪A62.4发动机怠速抖动。这个车采用的是装的APS型发动机，行程是11万公里，当挂上“D”、“R”档后发动机抖动，如果同时开空调发动机更加抖动，询问车主获知该车每行使7500公里定期保养，经查询没有故障码存储，阅读数据块未发现问题。这时候进行分析，怀疑还是进气道、燃烧室气门有积碳，是这一类造成的缸压的不平衡使功率下降，使怠速的功率降低。这个车2.4，我们在一起讨论，别的厂也抖动，我们查一下每6000转，是121千瓦，当行使十几万公里后出现挂挡怠速抖动的车辆较多，而奥迪A62.8升发动机的功率是142千瓦，怠速是6000转，很少出现这种情况，该车在曾经打过吊瓶的方法，清洗过进气道和燃烧室积碳，的怠速不稳现象有所好转。我们把发动机的怠速2000转，药液走一下，让它再停一下，我们认为可能是对积碳软化、拖拉可能会更好一些，之后在高速路上以最高速度，不违章的速度，或者是警察看不见的情况下，速度更高一点，使温度升高，积碳完全脱落，之后交给用户，之后又跟踪，用户很满意，这个车基本回到了以前的状态。因为在他来修的时候坐到车里感觉发动机的震动比较大。这个情况我也和一些同仁讨论过，他们有的是后来对发动机的检查放弃了，用户的单位比较有钱，就换了一个电脑，换电脑也比较麻烦，匹配是7位防盗密码，我们只有用国产的诊断仪，有的是具备这种功能，但是像服务站151、152不行，5052是远程诊断系统，密码我们根本就不知道，连线以后进行远程的登录的匹配。第三个例子，7180的红旗二代，我们查发动机没有故障记忆，点火角是6到12度之间的频繁的跳动，这个跳动的目的是电脑为了跟踪怠速的目标值，低了以后怠速角提前，实际值高出目标值以后，点火角滞后，再不断的调整。尾气数值是CO2％，碳氢数值是100，但是一两秒之后，CO变成1％碳氢是1000PPM，反复的变化，问用户发生这种情况多长时间，这位用户情绪控制不住了，他说“我要退车，你们别修了”，但他没有说出故障的原因，没有说之前怎么维修的，怎么问也不说。这个时候用户比较激动，我们刚才说了，一个是问询用户，现在这着不灵了，因为目前心情安静不下来，不说，我们就要分析了。感觉尾气一会儿正常，一会儿不正常。一般来说最可能的是漏气，这个红旗汽车开了几千公里，经过常规的检测真空度没有发现漏气的规律，用晶体管看也没有问题。但是还是怠速不稳，检查中发现拔开空气流量计插头后发现发动机怠速反而平稳了，说明是空气流量计信号促使控制单元大幅度的调节浓燃比。进一步检查，发现空气流量计外壳上的箭头朝向空气滤清器方向，问题找到了，是按装反了，是这个零件的安装是由冷丝和热丝组成，或者叫测温电阻或者是冷藏热组，按装反了以后，工作状况就会发生变化。因为热膜是不断的调节电流，不断的调节其电脑作为进气空气量的数据，以达到高于冷丝的100度。如果装反了，先加热再冷丝，由于通过的空气先从热膜通过再到冷丝，冷丝测量的就不是进气温度的实际温度，而是经过热膜加工过的温度，这样温度乱了，使冷丝的温度忽高忽低，热膜的电流可能也会大范围的调整。于是喷油量会大范围的变化，所以，一会儿造成排气正常，一会儿造成排气过高，不正常。这时候翻过来就好了。这时候用户的情绪也稳定了，问他怎么回事，他说到别的厂修过，修的是别的问题，但是把这个部分拆了，别的问题也没有修的太好，又是新买的车，所以，当时情绪比较急躁。怠速不稳的例子实际上是比较多的。这是一个化油器车，也是怠速不稳，故障码等等我们就不考虑了。测量尾气发现它的CO是2％，碳氢是2000PPm，说明混合器是少稀，或者某一个气缸没有点火，没有工作。拔开1、2、3的高压线，发现更加的抖动，而且观察尾气，碳氢一下上升到3000，说明那三个缸工作不错，因为没有点火，汽油没有燃烧，排出来的还是碳氢，所以碳氢升到3000ppm，前三个缸没有问题，第四个缸有问题，但是火花塞没有事，观察点火能量有没有事。这是怎么回事？经过分析，由于四缸连有一个真空软管，是控制空调的真空阀的，还有真空储存罐，这样拔下来以后用手堵住了，发现机器平稳了，怠速正常了。所以，看出来，如果某一缸不好，要看这个真空源的问题，这样就要考虑这个要点。另外一个是长城车，发动机是800到1000，检查没有故障码储存，点火提前角是15度，测试喷嘴也没有泄漏，怀疑是一个干预的问题。一个是元件，一个是电脑。这种情况我们先把电脑插头拔开，这个是比较好做的方法，怀疑电脑的插头是否锈蚀，接触不良，这样我们把水清除以后，一看不行拔了以后两针折了，这样是由于用户洗车造成的。因为发动机电脑在驾驶室内线束是洗车翻过来的，水浇到线束上了，线束是塑料的。现在很多的电脑是密封很好的，不怕泡水，但是插头怕泡水，虽然是有导电好的金属，但是雨水也会造成接触不良。以上是把怠速不稳的故障按照自己的体会向大家介绍一下，不正确之处希望大家指正。1.为什么要进行基本设置仔细阅读数据流，会发现，当节气门变脏后，发动机在怠速时，节气门开度会增大。这是因为节流阀体变脏后，在相同的开度下，进气量会减少，将不足以维持发动机的额定转速，节气门会增大；清洗节气门后，怠速节气门的开度会减少。这说明电控单元具有学习功能。不但能够检查到元件参数的变化，还能够适应这种变化。但是，电控单元是如何知道该元件的初始参数的呢？这就需要基本设置，在未做基本设置之前，假如电控单元收到一个节气门怠速位置的电压信号，但并不知道其开启角度，这是因为电控单元还不知道节气门最小怠速位置，最大怠速位置的电压值等基本参数。如果电控单元知道了节气门最小怠速位置，最大怠速位置，就知道了怠速节气门电位计的电压范围，电控单元知道了怠速节气门电位计的几个中间位置的电压值就知道了怠速节气门电位计的特性。这样，当电控单元收到任一位置的信号电压时，就能判断出节气门的开度。基本设置就是让电控单元了解节流阀体的基本特性基本参数，这样，才会在以后的运行过程中自动的调整它与节气门的动作。2.基本设置的通道基本设置是指人为的创造一个特定的初始状态，既用故障诊断仪命令电控单元做一次基本设置的过程，它由电控单元控制进行，不能人工干扰。利用相同的仪器进行基本设置时，为什么不同车型基本设置的通道不一样呢？原来基本设置这一功能取决于仪器，但是基本设置的通道取决于电控系统所采用的软件。车型电控系统通道奥迪200/V6博士（BOSCH）001奥迪200/1.8T博士（BOSCH）098红旗名士西门子SIMOS-4S001捷达5V博士（BOSCH）M3.8.2098