上海别克轿车发动机怠速不稳故障诊断与排除本科毕业论文.doc

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1、目 录概述- 6 -一、 怠速不稳的分类- 7 -、如何观察怠速不稳- 7 -、按冷却液的温度分类- 7 -、按抖动程度分类- 7 -、按原因关联分类- 7 -、按故障系统分类- 7 -、怠速抖动机理- 7 -二、怠速不稳的原因- 8 -、进气系统- 8 -、燃油系统- 8 -、点火系统- 9 -、机械结构- 10 -三、 怠速不稳的诊断方法- 11 -、询问车主- 11 -、外观检查- 11 -、检测- 11 -、故障排除- 11 -四、具体举例检测及排除- 12 -、怠速开关不闭合- 12 -怠速控制阀(ISC)故障- 12 -、进气管路漏气- 13 -、配气相位错误- 13 -、案例分析

2、一- 14 -、案例分析二- 14 -结论- 15 -参考文献- 16 -上海别克轿车发动机怠速不稳故障诊断与排除摘 要怠速是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率输出，并且保持最低转速稳定运转的工况，在现代别克汽车使用中，发动机运转的时间约占30%，怠速运转的高低直接影响燃油消耗和排放污染。然而，在我国汽修行业中，怠速工况的故障率及怠速控制有关的各种故障率远大于其他工况的故障率。这种故障现象千奇百怪，造成的故障原因也是多种多样的，怠速控制中的确实给我们汽车维修带来了不小的麻烦，如何应对，如何分析如何检测和如何排除怠速控制中所发生的各种故障，应是我们每个维修人员值得总结和探讨，研究

3、和交流的一个重要的课题。关键词：上海别克轿车、怠速、故障诊断、维修概述发动机怠速不稳的概念：怠速是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率输出时，发动机出现怠速忽高忽低，发动机无怠速或发动机熄火等一系列现象。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难题。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

4、，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一、 怠速不稳的分类1.1、如何观察怠速不稳观察发动机缸体抖动程度，也可以观看机油尺把晃动的程度，平稳的油尺把很清晰，抖动的油尺把看起来是双的；从发动机转速表或读数据块观察，转速以

5、怠速期望值为中心抖动，或在期望值一侧剧烈抖动，程序中的怠速期望值包括标准怠速值、负荷（打开灯光，自动变速器挂上挡等）怠速值、空调怠速值、暖车怠速值；原地启动发动机，坐在座椅上感觉车身剧烈抖动。1.2、按冷却液的温度分类a) 冷车怠速不稳，温度升高以后运转正常b) 热车正常怠速不稳c) 怠速有负荷的时候d) 无规律的剧烈抖动一、两下1.3、按抖动程度分类正常，以怠速期望值10r/min抖动；一般不稳，以怠速期望值20r/min抖动；严重不稳，超过怠速期望值20r/min抖动；在怠速期望值的一侧剧烈抖动。1.4、按原因关联分类直接原因，指机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别汽缸功率的变化，从

6、而造成各汽缸功率不平衡，致使发动机出现怠速不稳；间接原因，指发动机电控系统不正常，导致混合气燃烧不良，造成各汽缸功率难以平衡，使发动机出现怠速不稳。1.5、按故障系统分类进气系统；燃油系统；点火系统；发动机机械系统。1.6、怠速抖动机理汽缸内气体作用力的变化（一个汽缸气体作用力变化或几个汽缸气体作用力变化），引起各汽缸功率不平衡，导致各活塞在做功行程时的水平方向分力不一致，出现对发动机横向摇倒的力矩不平衡，从而产生发动机抖动。也可以说，凡是引起发动机汽缸内气体作用力变化的故障都有可能导致发动机怠速抖动。二、怠速不稳的原因2.1、进气系统(1)进气歧管或各种阀泄漏空气或者是从进气管进入，汽油蒸汽

7、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上海别克汽车近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

8、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。2.2、燃油系统(1)喷油器故障喷油器有故障，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。(2)燃油压力故障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

9、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，。常见原因有：燃油滤清器堵塞；燃油泵滤网堵塞；燃油泵的泵油能力不足；燃油泵安全阀弹簧弹力过小；进油管变形；燃油压力调节器有故障；回油管压瘪堵塞(3)喷油量失准各传感器或线路故障，导致控制单元发出错误指令，使喷油量不正确，造成混合气过浓或过稀，属于怠速不稳的间接原因。具体原因有：空气流量计（或进气歧管压力传感器）故障；节气门位置传感器故障；节气门怠速开关故障；冷却液温度传感器故障；进气温度传感器故障；氧传感器失效；以上传感器的线路有断路、短路、

10、接地故障；发动机控制单元插头因进水接触不良或电脑内部故障。而导致发动机怠速不稳。2.3、点火系统(1)点火模块与点火线圈近些年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传感器及线路故

11、障属于引起怠速不稳的间接原因，控制单元发出错误指令，使点火提前角不正确，或造成点火提前角大范围波动。常见原因有：空气流量计或进气压力信号故障；霍尔传感器故障；冷却液温度传感器故障；进气温度传感器故障；爆震传感器故障；以上传感器的线路有断路、短路、接地故障；发动机控制单元因进水引起插头接触不良或内部电路损坏。(4)其它原因三元净化催化器堵塞引起怠速不稳，这种故障在高速行驶时最易发现。自动变速器、空调、转向助力器有故障会增加怠速负荷，引起怠速不稳。发动机控制单元与空调、自动变速器控制单元之间的怠速提升信号中断，在安装CAN-BUS的车辆存在总线系统故障。随着新技术、新结构的增加，引起怠速不稳的因素

12、会更多，诊断者必须全面考虑问题。2.4、机械结构(1)配气机构配气机构故障导致个别汽缸的功率下降过多，从而使各汽缸功率不平衡。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，各汽缸燃烧不正常。气门工作面与气门座圈积炭过多，气门密封不严，使各汽缸压缩压力不一致。凸轮轴的凸轮磨损，各缸凸轮的磨损不一致导致各汽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。装有液压挺杆的发动机，在通往汽缸盖的机油道上安装一个泄压阀，当压力高于300kPa，打开该阀。如果该阀堵塞，由于压力过高会使液压挺杆伸长过多，导致气门关闭不严

13、。进气门背部存在大量积炭，使冷车时吸附刚喷入的燃油，而不能进入汽缸，由于混合气过稀导致冷车快怠速不稳。(2)发动机体、活塞连杆机构这些故障都会使个别汽缸功率下降过多，从而使各汽缸功率不平衡。常见原因有：汽缸衬垫烧蚀或损坏，造成单缸漏气或两缸之间漏气；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；活塞与汽缸磨损，汽缸圆度、圆柱度超差；因汽缸进水后导致的连杆弯曲，改变压缩比；燃烧室积炭会改变压缩比，积炭严重导致怠速不稳。(3)其它原因曲轴、飞轮、曲轴皮带轮等转动部件动平衡不合格，发动机支脚垫断裂损坏，发动机底护板因变形与油底壳相撞击等，这些原因只会造成发动机振动而不影响转速。三、

14、 怠速不稳的诊断方法进气系统、燃油系统、点火系统、发动机机械故障均会导致发动机怠速不稳现象，因此诊断产生发动机怠速不稳现象的原因是一项涉及面较广、难度较大的工作，轻易换件的方法是不可取的。怠速不稳故障的原因有百般变化，应根据检测结果、理论分析、维修经验做出正确判断，所以说诊断工作是有规律可循的。3.1、询问车主接车后应向车主了解：最早出现怠速不稳的时间；怠速不稳时的发动机温度；该车行驶里程；车主经常驾驶的道路和习惯；该车保养情况；该车维修历史；该车是否加装设备。通过以上了解可对怠速不稳有初步判断，缩短检查时间，避免在检修时做无用功。3.2、外观检查打开发动机罩检查：观察发动机运转情况，抖动程度

15、，同时观察发动机转速表指针的摆动幅度，是否偏离怠速期望值；观察是正常怠速抖动，还是负荷怠速抖动（打开空调、灯光、挂入挡位、打方向盘等）；发动机外部件是否有异常；真空管有无脱落、破损；电线插接器有无松脱；是否存在漏油、漏水、漏气、漏电的四漏现象；排气管是否“突、突”（说明燃烧不好）、冒黑烟、有生汽油味等不正常现象；节气门拉线是否调整合适3.3、检测根据故障现象、故障码内容、数据块数值确定检测内容。根据检测对象选择万用表、二极管测试笔、尾气检测仪、燃油压力表、真空表、汽缸压力表、示波器、模拟信号发生器、喷油器检测清洗仪等，选择哪一种仪器应视具体情况来定，出发点是能迅速、准确判断故障。尾气检测和波形

16、分析很重要，也可以用断缸法迅速找到输出功率小的汽缸，使用真空表可以分析影响真空度的具体原因。检测的原则是从电到机、从简到繁。可以按电控系统、点火系统、进气系统、燃油系统、发动机机械部分的顺序进行3.4、故障排除诊断者根据上述检查结果和维修手册中的故障排除指南，制定适合本车的排除方法。排除方法一般有：清洗节气门与进气道、清洗检查喷油嘴、更换电气元件、检查线束的故障点、清洁接地点、修理发动机机械结构等工作。四、具体举例检测及排除4.1、怠速开关不闭合别克的CA7180A4E怠速控制中IACV-AAC是怠速控制系统的执行机构。阀内有内置的步进电机驱动；通过ECM的输出信号控制电机的步数，从而控制旁通

17、气道的开度，从而控制怠速转速。故障分析：怠速触点断开，ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作，进气量较少，造成混合气过浓，转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时，又增加喷油量，减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升。如此反复使发动机怠速不稳，在怠速工况时开空调，打方向盘，开前照灯会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火ECU会增大喷油量来维持发动机的平稳运转。怠速触

18、点断开，ECU认为发动机不是处于怠速工况，就会增大喷油量，因而转速没有提升。 诊断方法：怠速时打开空调打方向盘，发动机转速不升高，证明是此故障。故障排除：对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。怠速控制阀(ISC)故障故障分析：电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。上海别克轿车怠速控制主要根据发动机机械负荷变化和电负荷变化进行控制。根据发动机冷却水温度、空调开关、动力转向等信号，确定发动机机械负荷状态。根据远光灯开关、后风窗除霜开关及鼓风电机工作等信号确定电负荷状态。 然后根据ECM存储的的怠速转速，确定相应的目标转速，并将目标转速与检测到的实际转速相比较。发动机怠速时，如果机械负

19、荷增大或电负荷增加，需要发动机加快怠速运转，这时目标转速高于实际转速，ECM控制IACV-AAC(怠速空气控制阀辅助空气控制阀)，增大旁通进气量来实现提高怠速；反之，减少进气量，降低怠速转速。 故障分析：怠速触点断开，ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作，进气量较少，造成混合气过浓，转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时，又增加喷油量，减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升

20、。如此反复使发动机怠速不稳，在怠速工况时开空调，打方向盘，开前照灯会增加发动机的负荷。 诊断方法：检查怠速控制阀的作动声音，若无作动声即怠速控制阀的故障。 故障排除：清洗或换怠速控制阀，用专用解码器对怠速转速进行基本设定。 4.3、进气管路漏气故障分析：由发动机的怠速稳定控制原理可知，在正常情况下，怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系，即怠速控制阀开度增大，进气量相应增加。进气管路漏气，进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函数关系，即进飞量随怠速控制阀的变化有突变现象，空气流量计此无法测出真实的进气量，造成ECU对进气量控制不准确，导致发动机怠速不稳。 发动机工作状态进气门正时控制电

21、磁阀进气门开启和关闭正时气门重叠发动机水温发动机转速基本/燃油时间空档位置 开关207011504600rpm约3msecOFFON提前增加70 以上约7msec 上述情况之外OFF正常正常诊断方法：若听见进气管有泄漏的嗤嗤声，则证明进气系统漏气。 故障排除：查找泄漏处，重新进行密封或更换相部件。 4.4、配气相位错误故障分析：对于使用质量流量型空气流量传感器的车型，此种传感器采用了恒温差控制电路来实现对空气流量的检测。其控制电路是由发热元件、温度补偿电阻、精密电阻和取样电阻组成的电桥电路。ECU的电压信号，ECU根据此信号设定基本喷油量。配气相位的错误会使使气门不按规定时刻开闭，致使进入气缸

22、内的空气量减少，同时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高，从而使发热元件受到冷却的程度降低，因而输出给ECU的电压信号就低，喷油量就会减少，容易造成发动机在怠速时运转不稳，出现抖动。对于使用压力型空气流量传感器的车型，压力传感器是将进气管的压力信号转化为电压信号输出给ECU，ECU发出指令使喷油嘴喷油。因此，是决定喷油量的依据。配气相位错误会使超出标准且出现波动，引起喷油量波动，使发动机怠速不稳。 诊断方法：检查气缸压力和正时标记，若缸压不在标准值范围内或超出标准并且正时标记不正确，即可判断发生此故障。 故障排除：检查正时标记，按照标准重新调整配气相位。 别克凯越怠速过高故障案例故障现象： 有

23、一辆05年的别克凯越轿车，行驶有8万公里，该车驾驶员反应该车有时怠速不稳。有时怠速很高，有时突然没有怠速故障诊断与排除：接车后发现怠速工况正常，利用故障分析仪TECH2读取发动机控制模块故障码，无故障码。然后进行路试，故障有时在出现。初步进行了外观检查无异常。从故障现象来分析怠速控制系统问题，可能是怠速步机电机工作不良。拆卸节气门进行了检查，发现节气门体积碳较为严重我们对其进行了相关清洁，再对步进电机进行了检查与保养完成后全部装车到位再用故障诊断仪TECH2怠速匹配。再启动发动机怠速正常，并进行10公里路试。发动机运行正常交给驾驶员。然而，20天后驾驶员打 说故障又出来，更前期故障差不多，我们

24、对其进行相关检查没有发现其他问题，事情比较明显了，给该车更换了怠速步进电机，再进行了匹配，启动后怠速正常，后面也没有出现反复，故障得以彻底排除。 、别克凯越怠速油耗偏高故障案例故障现象：有一辆08年别克凯越轿车发动机怠在正常水温时，怠速转速为1000r/min左右（该车正常怠速值为720到750r/min），而且油耗偏高。并多次清洗了节气门，怠速步进电机也进行了相关检修，而且维修时用替换法几乎换了与怠速问题偏高零件，问题没有解决。 故障诊断与排除： 该车接到后，我先进行了相关基本检查，节气门体、空气流量计、水温传感器、节气位置传感器等检查了都没有问题、进气软管、进气歧管、真空管没有漏气的地方检

25、查了一天也没有结果，后来想想把能成怠速偏高的原因认真想了想。看看有没有漏点，我想还是从漏气造成怠速偏高原因查。重点检查在空气流量计之后连接软气管部分，进行歧管气缸盖之间都没有问题。还有哪些地方是进气门前方有漏气的地方，后来我看了EGR阀工作原理图，想到了排气在循环阀和到进气接口的部分如果这个地方漏气同样也会造成怠速过高，经排查是排气在循环阀的垫圈漏气导致了气路压力不正常导致怠速偏高，解决方法，换垫圈，另外还有个传感器阀门的安装口涂了密封胶。修理后，怠速恢复720r/min,车子很稳定，噪声也随之减轻，车子状况很好也很舒服。结论对于汽车电喷发动机而言，由于电子控制系统的嵌入，其故障诊断与传统发动

26、机的故障诊断有明显的不同，这就要求维修人员能充分认识汽车电喷发动机结构、原理及常见故障，综合运用好各种仪器，做到将自诊断系统诊断、仪器诊断与人工经验直观判断有机地相结合，从而在实际维修中提高故障诊断的准确性和维修工作效率。在解决汽车故障尤其是电控发动机故障时需要我们掌握汽车原理及相应的电子知识。爱车者在使用过程中注意以下几点可以减少怠速不稳故障的出现情况发生。 参考文献1杨永先 汽车故障诊断与综合检测，人民交通出版社，2006年版2 华玉奇主编 汽车维修入门，安徽科学技术出版社，2009年版3 上海市职业指导培训中心编著 汽车维修技能快速入门，江苏科学技术出版社，2009年版4张通 汽车维修技能快速入门，电子工业出版社，2006年版5徐中伟 汽车维修企业设计与管理 2004年版6尹力会 主编最新汽车数据流手册，辽宁科学技术出版社，2007年版。8马东宵. 曹景升 .汽车维修实训教程北京人民邮电出版社 20059杨庆.汽车故障诊断与检测技术 .上海人民交通出版社 .200513陈家瑞等.汽车构造.北京人民交通出版社 2005