怠速不良是电喷发动机的一种最常见的故障。电喷发动机之所以容易发生息速不良故障,其根本原因是由于发动机在整个使用寿命中发生了种种变化,导致各气缸产生的转矩大小不一,于是造成了发动机的不平衡运转,而这种不平衡在怠速时表现得最为明显。理想的ECU平稳性运转调节,是在每一次气缸燃烧后,曲轴都获得相同的转速改变量,然后根据转速差别对各气缸的喷油量进行精确调节,使得所有气缸对曲轴转速都做出相等的贡献,但是事实上这难以做到。 动力控制模块(PCM)对怠速工况的识别,主要依据节气门位置传感器的信号。为了验证,可以起动发动机,怠速运转并暖机到90℃左右,然后连接故障诊断仪,读取数据列表,如果怠速状态显示为“ON”,表示PCM确认发动机处于怠速工况,否则属于不正常。 1.怠速不良故障的排查步骤： 导致发动机怠速不良的原因十分复杂。根据怠速不良故障原因的权重分析,排查发动机怠速不良故障的步骤一般是: 1)检查燃油系统压力是否过低; 2)检查节气门控制组件,怠速控制阀是否工作不良或者怠速调整不当; 3)检查空气滤清器是否堵塞; 4)检查进气管是否漏气; 5)检查空气流量传感器是否失常; 6)检查线束、高压线是否漏电或断路,各缸火花塞是否工作不良; 7)检查喷油器是否漏油、堵塞或雾化不良;
8)检查气缸压缩压力是否不均衡。
一辆桑塔纳时代超人轿车,冷车起动后,踩加速踏板后发动机熄火,熄火后再次起动比较困难,而且起动后怠速抖动。这种情况往往是发动机的机械部分出了问题,主要是气门关闭不严,造成气缸压力不足。具体原因有两种可能,一是进气门、排气门积炭和结胶严重,积炭吸附了部分燃油,同时积炭胶质变硬,造成气门与气门座密封不严。二是机油泵的限压阀卡死,冷车时机油黏度大,机油压力高,导致液压挺柱回油不及时,造成气门关闭不严,所以发动机起动后抖动,加油时熄火;热车后,机油变稀了,液压挺柱回油正常了,所以热车运转正常。
2.怠速转速过高故障的排查：
如果发动机怠速稳定在1200~1800r/min之间的某一转速,说明怠速转速过高,它通常是由于管路漏气,或者怠速控制阀因脏堵、阀芯卡滞而不能回位等原因造成的。
另外,清洗节气门之后,容易出现怠速居高不下的现象。一辆马自达929轿车,清洗节气门和喷油器后,试车,发动机出现加速无力,怠速明显升高,在1300~1800r/min之间游动。这是因为节气门清洗干净以后,ECU仍然按照原来的学习值控制怠速空燃比,结果脱离了实际的需要,所以发动机反而运转不好。
对于这种情况,经过一段时间的自适应,一般会恢复正常。节气门清洗以后,在相同的节气门开度下,进气量增加,混合气变稀,经过氧传感器的反馈和ECU的调整,混合气又变浓。ECU就是这样根据氧传感器的信号电压波动不断地对空燃比进行修正和补偿。在这过程中,ECU逐渐地学习、适应了新的变化(即节气门已经清洗干净),所以怠速会恢复正常。
建议在清洗节气门之前,拆卸蓄电池的负极线,目的是事先清除ECU对原节气门的记忆值,然后开始清洗,这样可以较快地使发动机的怠速恢复正常。例如北京现代伊兰特G4G8发动机,若打算清洗节气门,先拆开蓄电池的负极线15s以上,以清除ECU对原节气
门的记忆,然后清洗节气门,再接上蓄电池的负极线,让发动机ECU重新学习和记忆怠速转速。
如果清洗节气门后怠速过高,而且进行自适应学习程序无效,则可能是节气门周边的间隙过大而漏气(在节气门全关位置,将节气门内部对着光线,能够看到一圈亮缝)。可以将节气门拆开,在阀门和壳体内壁涂一层很薄的密封胶,使节气门在全关位置做到基本密封辆桑塔纳3000双燃料汽车,清洗节气门后的怠速转速达到1500r/min,只有增加发动机的负荷(如开启空调、接通前照灯或者转动转向盘),发动机的怠速才会恢复正常。对此,建议查看怠速时的A学习值、部分负荷时的λ学习值以及节气门的开度,并与正常值进行对比。大致分为以下3种情况:
1)怠速时的λ学习值和部分负荷时的λ学习值都表明混合气偏稀,而且当超过正常范围较多时,节气门的开度达到3.1%~3.5%,说明通过空气流量传感器的空气量明显少于实际进入气缸的空气量。
2)怠速时的入学习值和部分负荷时的λ学习值都正常,而且节气门开度接近0%,说明故障原因是节气门体漏气严重,需要更换节气门体。
3)怠速时的λ学习值显示混合气偏稀,而且偏离正常范围,但是部分负荷时的λ学习值在正常范围内,说明在空气流量传感器到进气歧管衬垫之间(包括进气管、曲轴箱通风阀
及其连接管路)这一段漏气。注意:如果踩下制动踏板后怠速转速下降,说明怠速过高是由制动真空助力泵漏气引起的;如果在汽车高速行驶后,停车等待绿灯时怠速过高,则故障是由发动机气缸严重串气引起的。
另外,更换质量好的线東可能解决问题。一辆2004款奇瑞风云轿车,怠速高达1200r/min。连接故障诊断仪,未读到故障码。检査供电电压,正常,进气系统也不漏气。
检査氧传感器、点火系统、燃油压力以及喷油器,都正常。更换节气门、冷却液温度传感器、火花塞、分缸线,都无效。这样只剩下线束了,更换质量好的电控系统线束总成后,最终排除了故障,这种情况在新车中也发现过。
3.低速游车、怠速抖动故障的排查:
汽车发生低速游车、怠速抖动的现象比较普遍,书本上介绍的原因一大串,汽修人员往往不知从何处入手,为此有专家总结了以下几句话。
1)电路故障是“阻游漏抖”,即线路接触不良(例如节气门位置传感器插头接触不良),形成了高电阻,发动机一般会游车;如果线路漏电(如火花塞或高压线漏电),发动机运转会抖动。
轿车在行驶过程中发生抖动现象(俗称“耸车”,指汽车的动力输出不均匀,汽车发生前后窜动的故障现象),大多数是点火系统(如点火线圈)有问题。至于气缸压力,只有在气缸压力下降严重的情况下,才会导致轿车发生“耸车”现象。
2)油路故障是“浓游稀抖”,即混合气浓了会产生游车,而混合气过稀会使发动机抖动。
事实上,在“稀抖”里又分为几种情况。例如燃油泵单向阀(见图2-26)泄漏和进气道积炭都会引起混合气过稀,而且故障现象十分相似—-早晨难以起动,需要多次起动才能成功。但是,因为积炭过多引起的难起动伴有怠速抖动现象,具体表现为松开加速踏板时发动机抖动,中速和高速时加速不良;而因为燃油泵止回阀泄漏引起难起动的发动机,一般不会发生抖动现象。
发动机预热后也可能出现抖动(又称为“喘振”)现象,请看下面的实例。一辆本田雅阁2.3L轿车,装备F23A3型发动机,行驶里程14万km,冷机时运转正常,发动机预热后出现间歇性“喘振”现象。更换一只快怠速温控阀后,故障被排除。该车安装了石蜡式快怠
速温控阀,这种热敏器件是依靠介质温度的变化而伸缩的。该车由于快怠速温控阀本身老化,无法对冷却液温度的升降做出反应,因而在发动机完全预热后,不能及时关闭旁通空气阀,仍然有空气通过快怠速温控阀进入进气歧管,引起发动机预热后的“喘振”现象。此时可以用一条毛巾罩住旁通空气阀的顶部,减小旁通空气的进入量,一般能够消除“喘振”现象(见图2-27)。
4.双燃料汽车怠速不良的排查:
对于双燃料汽车,冷车使用LPG(液化石油气)时,汽车容易出现怠速不稳现象,待发动机达到工作温度后,怠速可能恢复正常。另外,LPG品质太差也会造成怠速运转不稳。如果热车后怠速仍然不稳,应当先查明发动机使用汽油时的怠速状况,如果同样怠速不良,说明不是使用LPG产生的问题,是发动机有故障;如果使用汽油时的怠速运转平稳,则属于LPG的问题,可以通过空燃比控制器来调整混合气的浓度。若无效,再调整燃气系统的怠速调节螺钉,或者调整化油器上的调节螺钉。
有的双燃料轿车在LPG用完后转换汽油时,会出现短暂性能下降的现象,表现为怠速不稳,加速不良,油耗增大,排气管冒黑烟等。这往往是ECU一时无法适应的缘故,并非发生了实质性故障。一辆一汽大众捷达前卫LPG双燃料轿车,在使用液化石油气时没有不良反应,在液化气用完转换为汽油时,出现怠速不稳,加速不良,油耗增大,排气管冒黑烟等现象。用V.A.G1552故障诊断仪检测,显示节气门开度稍大。更换进气压力传感器和氧传感器,故障不能排除。事实上,几乎所有的双燃料轿车在液化气用完转换汽油时都会出现类似的现象,并不是ECU的硬件故障,而是由于ECU只能在一定的范围内自动适应某些部件参数的变化,如节气门变脏、喷油器轻微堵塞以及燃油压力变化等。在发动机燃料从液化气转换为汽油时,相当于这些部件的参数发生了突变,超出了ECU的自适应范围,导致控制出现偏差,于是出现短暂怠速不稳现象。对于这种情况,只要对ECU进行基本设定并清
除自适应学习值,汽车的怠速就可以恢复正常。
5.怠速不良故障若干排查技巧:
1)对于长期只换机油而不保养的汽车,在排除故障之前,最好先进行一次3万km或6万km保养,这样能够排除因保养不善而岀现的许多故障,例如因长期不换火花塞而出现的怠速不稳和动力变差现象。
2)通过数据流分析怠速不良的大致原因。可以观察故障诊断仪上的怠速空气控制(IAC)值,在怠速时,IAC阀步进电动机的步数为10~40步。如果IAC值比较低,通常表明进气系统存在真空泄漏,这是因为真空泄漏会使进气歧管内的负压降低,ECU将指令增加喷油,使怠速转速上升。之后ECU检测到该情况后,又会通过关闭IAC阀来降低怠速转速,最终导致发动机怠速不稳定。
3)若怀疑喷油器安装孔漏气引起怠速不良,可以用润滑脂压涂在某一缸喷油器下端与气缸盖的结合部位,若发动机的运行状况明显改善,而涂抹其他喷油器时,发动机的运转没有变化,说明故障是由这一缸喷油器O形密封圈泄漏引起的。
4)注意排除因废气再循环EGR阀、燃油蒸气控制EVAP阀以及曲轴箱通风系统PCV阀等关闭不严而引起的怠速不良故障。
5)在一般情况下,怠速旁通空气道是不容易堵塞的(见图2-28)。丰田轿车的怠速旁通空气道的直径达到12mm,有人为了解决怠速游车问题,在怠速旁通空气道内塞塑料纸,这是不可取的,这样做会导致怠速偏低、
接通空调或空档滑行时发动机容易熄火,同时会增加怠速电动机的负担。
6)调整怠速开关。丰田车系的节气门位置传感器中有一个怠速开关,如果它调整不当,在节气门打开一定角度后,怠速开关还不能断开时,ECU就会非正常地进入减速断油模式,导致发动机转速忽高忽低的抖动现象。
7)对于直列六缸发动机,若单缸不工作,只会造成发动机怠速时有轻微的抖动,稍微提高发动机的转速,抖动现象就会明显减轻,不至于引起热车时抖动。
8)对于进口汽车,由于在外贸仓库停放的时间比较长,如果出现怠速不良、加速迟滞的故障现象,应当检查容易积炭和结胶的怠速控制阀、进气压力传感器以及喷油器等,不要盲目大拆大卸。
9)有的汽车低速行驶时“耸车”,减速后再加速,“耸车”现象更加明显,更换点火线圈、高压线、火花塞以及ECU都不见好转。对此,应当考虑排气背压是否过高。“耸车”现象与车速跑不起来、急加速时“回火”的原因其实很相似,只是排气管堵塞的程度轻重不同而已。
