《发动机电控系统原理与维修课件》-任务2 发动机怠速不稳故障诊断

任务2发动机怠速不稳故障诊断任务描述一辆迈腾1.8T，发动机型号BYJ，行驶里程5.8万公里，用户李先生反映该车最近发动机怠速抖动严重，加速无力。从用户了解到该车一直在维修站按时保养。引起该故障的主要原因可能有发动机点火系统故障、发动机油路系统故障，发动机进气控制系统故障等。需要对发动机各系统检查，确定故障后，进行维修或部件更换并将发动机进行装复。

学习目标知识目标（1）能描述发动机怠速不稳的可能原因；（2）能进行发动机怠速不稳的故障分析；能力目标（3）能进行发动机怠速不稳的故障检测；（4）能制定发动机怠速不稳的故障诊断方案：素质目标（5）具备信息查询和维修手册使用的基本能力；（6）能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作；（7）具有与同学密切合作，规范安全的完成学习活动的能力；（8）具有自主学习、操作规范的工作作风及环保意识。建议学时：4学时建议学时：4学时知识准备一、故障原因分析发动机怠速不稳可能存在多方面的原因，比如点火系、燃油系、进排气系统、机械系统，以及发动机辅助控制系统等。1.进气道或与其相连的气体管路及阀体泄漏多余的空气进入进气道或进气歧管会使发动机混合气偏稀，导致发动机怠速不稳。同样，发动机怠速时，若废气再循环系统故障，使废气进入发动机，也会导致发动机怠速不稳。常见故障原因有：进气总管卡子松动或胶管破裂；进气歧管衬垫漏气；喷油器密封圈漏气；真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通风（PCV）阀开度大；活性炭罐电磁阀关闭不严或者常开；废气再循环（EGR）阀关闭不严等。2.节气门或进气道积垢过多节气门或周围进气道的积炭、污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得电控单元无法精确控制怠速进气量，造成怠速不稳。3.怠速空气控制元件故障怠速空气控制元件指的是控制发动机怠速的怠速电磁阀或怠速电机。若这些怠速空气控制元件发生故障不工作、工作不良，或者阀体上有油污和积炭都会导致怠速空气控制不准确，使发动机怠速不稳。4.进气量控制失准若发动机水温传感器、进气压力传感器、空气流量计等传感器或其线路发生故障，电控单元就会接收到错误信号而进行错误的怠速控制，引起发动机怠速进气量控制失准。5.燃油系统故障1）喷油器故障发动机个别缸的喷油器不工作或工作不良，以及各缸的喷油器喷油量不均、雾化不好，会使各缸发出的功率不一致从而导致发动机怠速不稳。2）燃油压力故障油压过低会使喷油器喷出的燃油雾化不良，且使喷油量减少导致混合气过稀；油压过高，实际喷油量增加，使混合气过浓，这两种情况都能导致发动机怠速不稳。常见的燃油压力故障原因有：燃油滤清器堵塞、燃油泵滤网堵塞、燃油泵工作不良、油管变形、燃油压力调节器故障等。3）喷油量失准若发动机水温传感器、进气压力传感器、空气流量计等传感器或其线路发生故障时，电控单元就会接收错误信号而进行错误的怠速控制，引起发动机怠速喷油量控制失准。6．点火系统故障1）点火模块与点火线圈故障独立点火的发动机，个别缸点火模块或点火线圈不工作或工作不良，导致个别缸不工作或工作不良，造成发动机点速不稳。如点火模块损坏，点火模块的电源电路、信号电路故障；点火线圈损坏或工作不稳定等。非独立点火的发动机，若点火模块或点火线圈工作性能不稳定同样会造成发动机怠速不稳。近些年来，各车型多将点火模块与点火线圈制成一体，点火模块或点火线圈有故障主要表现为高压火花弱或火花塞不点火。常见原因有：点火触发信号缺失；点火模块有故障；点火模块供电或接地线的连接松动、接触不良；初级线圈或次级线圈有故障等。2）火花塞与高压线故障火花塞、高压线故障导致火花能量下降或失火。常见原因有：火花塞间隙不正确；火花塞电极烧蚀或损坏；火花塞电极有积炭；火花塞磁绝缘体有裂纹；高压线电阻过大；高压线绝缘外皮或插头漏电；分火头电极烧蚀或绝缘不良。3）点火提前角失准由于发动机曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器及其线路故障，导致电控单元收到错误信号使点火提前角不正确。7．机械部分故障1）配气机构故障配气机构故障导致个别气缸的功率下降过多，从而使各气缸功率不平衡。常见原因有：正时皮带安装位置错误，使各缸气门的开闭时间发生变化，导致配气相位失准，各气缸燃烧不正常；气门工作面与气门座圈积炭过多，气门密封不严，使各气缸压缩压力不一致；凸轮轴的凸轮磨损，各缸凸轮的磨损不一致导致各气缸进入空气量不一致；气门相关件有故障，如气门推杆磨损或弯曲，摇臂磨损，气门卡住或漏气，气门弹簧折断等。若进气门背部存在大量积炭，则冷起动后积碳会吸附刚喷入的燃油，使进入气缸的燃油量减小、混合气过稀，从而导致冷车刚起动时怠速不稳。此外，装有液压挺杆的发动机，在通往气缸盖的机油道上安装有一个泄压阀。当压力高于300kPa时，该阀打开。如果该阀堵塞，会使机油压力过高从而使液压挺杆伸长过多，导致气门关闭不严。2）发动机体、活塞连杆机构故障发动机体的常见故障有：气缸衬垫烧蚀或损坏，造成单缸漏气或两缸之间漏气；活塞与气缸磨损，气缸圆度、圆柱度超差；气缸进水后导致连杆弯曲，改变压缩比。活塞连杆机构的常见故障有：活塞环端隙过大、对口或断裂，活塞环失去弹性；活塞环槽内积炭过多。发动机体、活塞连杆机构的这些故障都会使个别气缸功率下降过多，从而使各气缸功率不平衡。3）其他原因对于装备废气再循环系统的发动机，若EGR阀由于积炭等原因发生卡滞并在发动机怠速时开启，会使一部分废气进入燃烧室，导致发动机燃烧变得不稳定，从而怠速不稳。发动机曲轴、飞轮等转动部件动平衡不合格，以及发动机支撑胶垫损坏、松动同样会引起发动机怠速不稳。二、故障诊断故障诊断流程可参考图6-2。图6-2发动机怠速不稳故障诊断流程操作指引1.课前准备（1）场地设施：举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。（2）设备设施：整车（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、示波器、万用表等。（4）耗材：保险丝、线束、等。（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价2.注意事项（1）在实训场地应穿戴干净整洁的工服。（2）听从实训指导教师的安排，严格遵守场地安全规定，注意用电安全。（3）在操作过程中，注意拆装工具及万用表、诊断仪等设备的使用，拆下的零部件要轻拿轻放，避免磕碰和损坏。（4）在检测电气与电子元件部件的线路时，严禁用力拉扯线束。（5）检测电气与电子元件需断开部件插头时，应提前关闭点火开关。任务实施1.故障原因分析发动机怠速不稳可能是燃油系统、点火系统、进排气系统、机械系统、其他辅助控制系统等出现故障，应先要判断故障是单缸工作不良导致还是多缸工作不良导致。2.故障诊断与排除过程1）利用故障诊断仪进行诊断发动机电控单元都具有自诊断功能，因此应该先利用电控单元的自诊断功能，查看是否有故障信息记录，从而为维修人员提供诊断方向。首先读取故障码，查看是否存在永久性或偶发性故障码，如果有故障码，则应该分析哪些故障码与怠速不稳故障有关。若有多个故障码，则应该对故障码进行分析，分析各故障码之间是否具有关联性，同时了解故障码发生的原因、影响因素。分析完成后，即可根据故障码进行下一步检修。若没有故障码，则应该按照常规诊断方法进行诊断，重点检查发生故障但电控单元不能进行监测和记录故障码的部件。其次，查看分析数据流。数据流可以提供发动机运转中的实时数据。发生怠速不稳故障时要查看发动机转速、节气门开度、怠速空气流量学习值、怠速空气调节值、怠速学习值、怠速调节、吸入空气量、点火提前角、传感器信号电压、冷却液温度等数据。数据实时值、学习值和调整值以实际值或百分率表示，工况以文字表示。如果发现哪项数据流的实际值超出规定范围，则应该分析引起数值偏差的原因，并对相应的部件及线路等进行检修。此外，还可以利用故障诊断仪的主动测试功能对可能有故障的部件进行动态测试，比如对喷油器、燃油泵等进行主动测试，即可观察它们是否能工作，以此来判断其自身及其线路是否有故障。2）其他检测与诊断根据故障现象、故障码内容、数据流数值确定检测内容。根据检测项目选择万用表、尾气检测仪、燃油压力表、真空表、气缸压力表、示波器等检测设备。尾气检测和波形分析很重要，非独立点火的发动机也可以用断缸法迅速找到输出功率小的气缸，使用真空表可以分析影响真空度的具体原因。检测的原则通常是从电到机、从简到繁，尽量在不拆卸或少拆卸的情况下确定故障部位。诊断提示：在进行发动机怠速不稳的故障诊断时，要注意检查发动机在其他工况是否还存在工作异常情况，如发动机是否有起动不良、加速不良、动力不足、减速熄火等故障。若发动机只是怠速不稳，则在诊断时应该重点考虑影响发动机怠速不稳的故障原因；若还有其他症状，则在诊断时要综合考虑会同时引起多个工况工作异常的故障部位。3.故障排除小结发动机怠速不稳故障涉及较广，应采用由简到繁，由外到内逐步排查，找到原因。

任务小结（1）发动机怠速不稳