大众车型怠速不稳论文

大众车型电控发动机怠速异常

故障诊断与排除

学校： 芜湖职业技术学院

专业： 汽车检测与维修技术 姓名： 韩建

学号： 120114410

指导老师：贾慧利

日期： 2015年3月

摘要

本文主要针对大众系列车型怠速工况出现的故障进行概要分析与排除。怠速不良是电控燃油喷射式发动机最常见的故障之一，它有多种表现形式，包括怠速不稳抖动、怠速熄火、冷车怠速不良、热车怠速不良等。造成怠速不良的原因很多，常常有几种原因综合引起的。该故障牵涉面很广，维修困难。在故障与排除过程中，要根据故障的具体表现来分析故障原因。

关键词： 怠速不良 发动机 分析 排除

目录

引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1．大众发动机怠速工况概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

1.1大众发动机型号及发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

1.2怠速工况的概述与分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2. 发动机的怠速控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2.1 怠速控制系统的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2.2 怠速控制系统的原理及过程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.2.1基本怠速设置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.2.2目标怠速调节„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.2.3怠速空气提供方式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.3怠速控制过程及电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

3. 发动机怠速异常故障现象分类及原因„„„„„„„„„„„„„7

3.1如何观察发动机怠速异常„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.2汽车发动机怠速抖动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.2.1汽车发动机怠速抖动机理„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.2.2进气系统故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

3.2.3燃油系统故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

3.2.4点火系统故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

3.2.5机械系统故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

3.3发动机怠速过高、过低或无怠速„„„„„„„„„„„„„„„„„13 4. 发动机怠速异常的故障诊断及排除„„„„„„„„„„„„„„„13 4.1怠速不稳容易熄火„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

4.1.1故障现象„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

4.1.2故障可能原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14

4.1.3故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14

4.2冷车怠速不稳易熄火„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

4.2.1故障现象„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

4.2.2故障可能原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

4.2.3故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

4.3热车怠速不稳或熄火„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

4.3.1故障现象„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

4.3.2故障可能原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

4.3.3故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

4.4热车怠速过高„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

4.4.1故障现象„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

4.4.2故障可能原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

4.4.3故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

4.5怠速上下波动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

4.5.1故障现象„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

4.5.2故障可能原因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

4.5.3故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

5. 大众车型案例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 5.1迈腾1.8 TSI 轿车案例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

5.2捷达GT 轿车案例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26

引言

汽车产业的发展日新月异，这也给汽车维修业带来了前所未有的冲击。汽车产品中大量采用电子技术，引起了汽车维修技术划时代的变革。传统的维修技术对当代的汽车维修已经无从下手。时代在召唤新型的汽车故障诊断技术，新的维修方法和新型维修设备以及新的维修业的组织形式和管理体制，同时也在召唤着新型的汽车维修技术培训模式以及相关教材。

汽车技术的发展和进步也给汽车维修业带来了一场划时代的革命。显著的特点是汽车故障检测诊断与维修发生了变化

1、维修技术含量的变化

从原来的机械维修到现在的电控发动机等机、电、液、气等先进电子化、智能化的维修。

2、维修条件的变化

现代汽车车型复杂、装备水平高、新技术含量高，在维修作业时，如果没有诊断数据、技术流程、电路图等相关技术支持，仅凭经验已无从下手。

发动机怠速控制系统是汽车发动机电子控制的一个重要内容，对怠速进行有效的控制对于提高汽车的燃油经济性，乘坐舒适性和降低排放有很大的意义。所谓的怠速，是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无动力输出，并保持最低转速稳定的运转工况。怠速工况的高低是影响发动机耗油量和控制排放的重要因素，怠速高，排放相对质量好，而油耗增加。降低怠速可使车辆的油耗量下降，但由于较低的转速使得废气对缸内混合气的稀释作用明显增强，但发动机怠速控制系统是电子控制系统最为复杂部分之一。然而，我国汽车行业中，怠速工况是故障率及怠速控制有关的各种故障率远大于其他故障率。这种故障千奇百怪，造成这种故障的原因也多种多样，怠速控制中的问题给我们汽车维修人员带来不小的麻烦，如何对待、如何分析、如何检测和排除怠速控制中所发生的各种故障，是一个重要的课题。

1.大众发动机以及怠速工况概述

1.1大众发动机型号及发展

大众的电控车型以装配AJR 发动机为主要代表，A JR 型电喷发动机（空气流量型）在桑塔纳、捷达等各车型上使用。桑塔纳2000Gsi 轿车装备了AJR 型发动机，M3.8.2电子控制系统。与桑塔纳2000GLI 的AFE 发动机的M1.5.4P 系统相比较，它采用了热膜式空气流量计，使发动机进气流量的计量更精确；怠速控制采用节气没直动式，节气门控制组件将怠速控制功能和节气门位置传感器组合为一体使结构更紧凑，怠速控制能力加强；采用无分电器同时点火方式并装有两个爆震传感器，有效地控制爆震产生等多项技术改进措施使发动机性能更优越。桑塔纳2000电控系统功能有：燃油喷射控制、点火提前角控制、活性炭罐控制、怠速稳定控制和自诊断功能等。

随着技术的发展，大众车系使用了更为先进的缸内直喷的TSI 发动机，使得发动机的动力性和燃油经济性有所提高。所以它能在很小排量的情况下达到很大的动力，属于大功率、低转速大扭矩的发动机。

TSI 发动机的优点：动力损耗小，可以在小排量的情况下获得较大的动力。 在设计上，TSI 发动机与其他传统发动机的区别在于：与歧管喷射原理不同，TSI 发动机配备了按需控制的燃油供给系统，每缸四气门，可变进气歧管以及进排气凸轮轴连续可调装置，汽油被直接喷入燃烧室，单活塞高压泵的共轨高压喷射系统负责提供精确的燃料，形成30到100bar 之间的工作压力。同时，燃料室的几何设计以及毫秒级精确计算注入汽油量的功能大大提高了其压缩比，这也是高效新款发动机的必要先决条件。在进气道方面，TSI 发动机采用可变进气歧由电子系统控制所需的空气流量，实现了无节流变质调节，提高了充气效率，从而获得更高的升功率，而发动机的动态响应也变得更为直接。 1.2怠速工况的概述与分类

发动机的实际运行工况，按照工作的稳定性可分为稳定工况和过度工况。稳定工况是指发动机节气门开度保持不变，其转速和负荷也基本不变的运行状况。比如发动机温度正常后的怠速工况，转速和负荷都基本不变的小负荷工况，大负荷工况等。过渡工况是指发动机运行参数处于变化过程中的工况，如加速工况，减速工况，暖机加浓工况，冷启动工况等。

怠速工况是发动机在对外不做功的情况下，以最低稳定的转速运行的状态。此时发动机与传动系完全脱离，只需克服自身内部机件的摩擦阻力，不对外输出功率。维持发动机稳定运转的最低转速被称为怠速，是发动机五大基本工况之一。工作性能良好的发动机，其怠速一般为550-800转/分钟。其目的是维持发动机在较低的转速下连续、平稳的运转和提供其他各辅助装置的工作动力，比如空调，动力转向装置等突然开启或关闭时，使发动机转速稳定运行到某一速度范围。按照GB 18285-2005的规定，怠速工况是指发动机无负载运转状态。即离合器处于结合位置，变速器处于空挡位置（对于自动变速器的汽车应处于“N ”档位）；采用化油器供油系统的汽车，阻气门处于全开位置；加速踏板处于完全松开位置。

怠速工况是发动机工作的重要的工况之一。影响发动机怠速性能的因素主要有两个方面，一方面是控制进入气缸内的混合气量，因为混合气流量直接影响到混合气在燃烧室燃烧的速度，压力和温度，从而对发动机的动力性，燃料经济性和排气污染物的成分有着很大的影响。另方面是对气缸可燃混合气进行点火的时刻，不同的点火时刻同样能够对气缸内燃烧的过程产生很大的影响，从而影响发动机的动力性。

正常怠速：车辆处于驻车状态启动发动机，发动机稳定运转的最低转速称为驻车怠速（发动机由冷车怠速状态向发动机达到正常工作温度的怠速状态转变的过程称为暖车或热车）。

行车怠速：汽车挂档过程中，不踩油门踏板或行驶中把油门踏板松开，保持节气门的最小开度，此时发动机转速和驻车怠速一致的状态，称其为行车怠速。

怠速不稳：怠速不稳是发动机维修中遇到最多的故障。如果诊断思路不正确会延长修理时间、降低工作效率，甚至使车主等待不及而转到另一家汽修厂。

2. 怠速控制系统的组成控制原理

2.1 怠速控制系统的组成

怠速控制主要是由传感器、ECU 和执行元件三部分组成的。传感器的功用是检测发动机的运行状况和负载设备的工况，ECU 是根据各种传感器信号确定运转的目标转速，并与实际转速实际进行比较根据结果控制元件工作，以调节进气量，是发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。

1、传感器:主要有检测发动机转速大小的曲轴位置传感器、检测发动机是否处于怠速运行状态的节气门位置传感器、检测发动机冷却液温度高低的冷却液温度传感器、检测发动机是否处于启动工况的启动开关信号、检测空调压缩机是否处于工作状态的空调开关信号、检测变速器是否有载荷加在发动机上的空档启动开关信号、检测动力转向系统是否起作用的动力转向开关信号、检测发电机负荷变化的发电机负荷信号以及检测车速的车速传感器信号。

2、执行器:怠速空气控制阀. 控制怠速时进气量的大小。

3、发动机控制模块(ECU): 根据从各个传感器输入的信号, 把发动机的实际转速与根 据各个传感器输入的信号所决定的目标转速进行比较, 根据比较得出的差值, 确定相当于目标转速的控制量, 去驱动怠速空气控制机构, 即怠速空气控制阀, 使发动机怠速转速保持在目标转速。ECU 根据节气门全关信号, 来判断发动机是否处于怠速状态, 然后根据发动机冷却水温传感器来调整, 从而保证发动机转速稳定地运转。根据有关传感器信号ECU 控制怠速控制阀, 使发动机在不同怠速工况时都处在最佳转速下稳定运转。

图1怠速控制系统

2.2 怠速控制系统的原理及过程

2.2.1基本怠速设置 怠速控制的实质就是控制怠速时的空气吸入量，所以也将怠速控制系统称为怠速空气控制系统，发动机的基本怠速设置主要是由发动机节气门的初始开度决定的，即进入进气歧管内的总空气量由节气门初始怠速开度决定。这个开度值是在设计发动机时计算出来的，也是保证发动机实现正常怠速的前提。但随着车辆的使用，发动机节气门处会出现不同程度的污物，当污物增加后，发动机的进气量就会下降，从而也会导致怠速转速下降。

2.2.2目标怠速调节 发动机的目标怠速调节功能是通过发动机电脑的控制来实现的。 发动机电脑通过对怠速控制阀开度的大小进行调节(有些车型直接调节节气门开度) ， 达到目标怠速转速。当节气门开度变小或节气门处的污物增加时，实际进入进气歧管内的总空气量变小，将导致电脑内设定的转速值高于实际转速。此时电脑将控制怠速阀开启以补充空气量，使怠速升高至发动机电脑设定的目标转速。当实际转速高于目标转速值时， 电脑又会通过怠速阀开度的减小，降低发动机的实际转速达到目标转速。当发动机怠速工况被增加负荷时，如打开空调、发动机充电、挂档滑行等，发动机电脑将通过调节怠速控制阀的开度，以适应怠速负荷的变化，防止发动机熄火。

2.2.3.怠速空气提供方式

（1）旁通空气式控制： 采用这种方式的系统在怠速时节气门完全关闭，由旁通气道流通空气，怠速控制阀进行控制进气量。有双金属片式、平动电磁式、平动电磁式、平动电磁式。

（2）节气门直动式：怠速时，节气门开关虽然完全松开，但节气门并不完全关闭，而是通过它提供怠速空气。 节气门直动式怠速控制取消了旁通气道和怠速控制阀，在怠速时由电机直接驱动节气门开启一个角度(约2--5度) ，实现怠速的稳定，广泛的应

用于大众车系，此时的节气门体统称为节流阀体或节气门控制组件。如下图所示：

图2 直动式节气门控制组件

2.3怠速控制过程及电路

当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标转速高于实际转速时，ECU 将控制怠速控制阀（增大比例电磁阀式怠速控制阀的占空比，或增加步进电机步进的步数）增大旁通进气量来实现快怠速；反之，当发动机负荷减小，目标转速低于实际转速时，ECU 将控制怠速控制阀减小旁通进气量来调节怠速转速。大众车型一般为直动式节气门控制，ECU

可直接控制其执行机构改变进气量大小。如下图所示。

图3 怠速转速控制

3. 发动机怠速异常故障现象分类及原因

3.1如何观察发动机怠速异常

发动机怠速运转不良的故障主要分为三种情况。一是怠速不稳; 二是怠速偏高; 三是怠速偏低或没怠速。

①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；②从发动机转速表或读数据块观察，转速以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；③原地启动发动机，坐在座椅上感觉车身剧烈抖动。

工作性能良好的发动机，其怠速一般为600-800转/分钟。 发动机转速表上显示出的实际转速如不在这个范围内，可表现为发动机怠速的偏高或偏低，以及转速表上下波动的怠速异常现象，一些车型在冷启动时会有怠速升高预热的工况出现则不属于怠速偏高。

3.2汽车发动机怠速抖动

3.2.1汽车发动机怠速抖动机理

一. 由内燃机动力学知, 汽车发动机主要存在三类激振源: 1. 离心惯性力和力矩。

2. 往复性力和力矩。3. 反倒力矩。第一类激振源通常在曲轴上配置平衡重即可予以平衡。第二类激振源通过多缸结构可以在理论上将不平衡谐次提得很高 , 幅值已经很小。 但常见的4缸发动机 , 其在 2 次以下的激振源中尚存在 2 次往复惯性力 , 实 际运用中 , 为了简化结构和降低成本 , 往往不予平衡。 第三类激振源通常也靠多气 缸的相互抵消来解决。理论上的最低不平衡谐次与气缸数目及冲程数有关。 气缸内气体作用力的变化(个别气缸内气体作用力发生变化或各气缸内气体作用力发生不同的变化) 引起各气缸功率不平衡(每个气缸的输出功率不相同) ，以致发动机因反倒力矩(每个气缸产生的使发动机横向摇倒的力矩) 不平衡而发生怠速抖动。 所以可以这样说，凡是直接或间接引起发动机气缸内气体作用力变化(各气缸功率不平衡) 的故障都有可能导致

发动机怠速抖动，这是分析发动机怠速抖动现象产生原因的依据。这些原因可以分成两大类。第1类是直接导致气缸内气体作用力发生变化的故障(简称直接故障) ，它直接造成个别气缸功率的变化，从而造成各气缸功率不平衡，致使发动机产生剧烈的怠速抖动现象。第2类是间接导致气缸内气体作用力发生变化的故障(简称间接故障) ，此类故障导致发动机全部气缸内的燃烧状况不良，造成各气缸功率难以平衡，它使发动机产生抖动通常较轻。

二. 发动机在车架上的固定弹性支承上有 6 个自由度, 具有 6 种运动形式 , 实际上 , 发动机重心和弹性支承的形心并不重合 , 会出现关联振动。 在这种情况下 , 其振动是由主谐次反倒力矩和 2 次往复惯性力共同作用的结果。

3.2.2. 进气系统故障

图4 进气系统的组成

(1)进气歧管或各种阀泄漏

当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气过浓或过稀，

使发动机燃烧不正常。当漏气位置只影响个别汽缸时，发动机会出现较剧烈的抖动，对冷车怠速影响更大。常见原因有：进气总管卡子松动或胶管破裂；进气歧管衬垫漏气；进气歧管破损或其它机件将进气歧管磨出孔洞；喷油器O 型密封圈漏气；真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通风（PCV ）阀开度大；活性炭罐阀常开；废气再循环（EGR ）阀关闭不严等。

(2)节气门和进气道积垢过多

节气门和周围进气道的积炭、污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得控制单元无法精确控制怠速进气量，造成混合气过浓或过稀，使燃烧不正常。常见原因有：节气门有油污或积炭；节气门周围的进气道有油污、积炭；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀有油污、积炭。

(3)怠速空气执行元件故障

怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确。常见原因有：节气门电机损坏或发卡；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡。

(4)进气量失准

控制单元接收错误信号而发出错误的指令，引起发动机怠速进气量控制失准，使发动机燃烧不正常，属于怠速不稳的间接原因。常见原因有：空气流量计或其线路故障；进气压力传感器或其线路故障；发动机控制单元插头因进水接触不良或电脑内部故障。

⑸传感器故障

节气门位置传感器:在怠速情况下, 节气门由于脏污等原因不能回到正确的位置, 会造成进气量加大, 导致怠速过高。控制单元接收错误信号而发出错误的指令，引起发动机怠速进气量控制失准，使发动机燃烧不正常，属于怠速不稳的间接原因。进气温度传感器:进气温度传感器的控制原理与水温传感器相同。发动机的进

气量与进气的密度有关, 而进气的密度又与进气的温度有关, 温度越高, 密度越小, 进气量也就越小, 发动机ECU 根据这一信号对基本喷油量进行修正。

空气流量传感器:空气流量传感器是决定喷油量的最重要的传感器, 它反映给发动机ECU 的值是否准确, 决定了空燃比是否准确。如果发动机怠速不稳, 同时伴有排气管冒黑烟的现象 ,一 般为空气流量传感器故障, 或者是空气滤清器堵塞，还有一种可能就是在空气流量传感器之后的进气管路漏气，此时ECU 误以为发动机是大负荷运转 ,会加大喷油量, 造成混合气过浓。

⑹开关信号:当空调(AC)开关、动力转向(EPS)开关、制动开关等增加发动机负荷的开关接通时,ECU 将通过怠速空气控制阀提升怠速转速, 以使发动机有足够的动力来驱动这些设备, 如果这些信号不能到达ECU, 则会造成发动机怠速不稳。这种故障带有伴随性, 通常是在打开空调开关、转动方向盘或踩下制动踏板时出现怠速不稳, 而在其它时候怠速正常, 这种有针对性的故障一般比较容易排除

3.2.3燃油系统故障

图5. 燃油控制系统

(1)喷油器故障

喷油器的喷油量不均、雾状不好，造成各汽缸发出的功率不平衡。常见原因有：喷油器堵塞、密封不良、喷出的燃油成线状等。

(2)燃油压力故障

油压过低，从喷油器喷出的燃油雾化状态不良或者喷出的燃油成线状，严重时只喷出油

滴，喷油量减少使混合气过稀；油压过高，实际喷油量增加，使混合气过浓。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，大众多款轿车发动机采用汽油缸内直喷技术（如图1所示） ，燃油系统通过燃油高压泵(由排气凸轮轴驱动) 把低压燃油系统内500~650kPa的低压燃油转化为4~15MPa的高压燃油，以满足不同工况的需求。由于发动机ECU 将喷油绝对压力作为一个恒定值, 依靠改变开启喷油器的脉冲宽度来控制喷油量, 因此如果喷油压力低于正常值, 就会导致喷油量变小, 混合气变稀, 引起发动机怠速不稳。汽油滤清器脏堵、电动燃油泵磨损、燃油高压泵损坏，油泵控制单元损坏等, 都会造成供油压力不足。

此外, 喷油器堵塞、喷油器不工作、喷油器雾化不良等, 都会引起发动机怠速不稳。下图是个示意图，其中带压力限制阀的滤清器和低压燃油压力传感器实车中没有。

图6. 缸内直喷燃油控制系统

(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、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。

3.2.4点火系统故障

(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。对点火系统的技术要求为：火花塞电极间隙在1．0～ 1．1mm 之间 ,中心电极无烧蚀 ;高压线无裂缝、老化现象, 且电阻小于25k Ω。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。

3.2.5机械系统故障

一. 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：

⑴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。正时皮带严重磨损或张紧轮弹力不当, 会造成正时皮带跳齿, 这时曲轴位置传感器所反映的一缸上止点位置会与实际值有偏差, 导致点火时间不当, 同时还会引起配气相位出现偏差, 这些都会造成怠速不稳。

⑵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。 ⑶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。

⑷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。

二. 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。

三. 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。

3.3发动机怠速过高、过低或无怠速

1. 怠速偏高的一般原因为真空泄漏; 节气门位置传感器调整不当(人为调整); 怠速控制阀卡死; 发动机升温阀体温度不升高, 阀内石蜡感温体不动作, 致使怠速一直处于高怠速状态和快怠速有故障。

2、怠速偏低或无怠速原因分析

怠速偏低或无怠速电控方面原因有:节气门位置传感器及连接导线有故障(传感器信号不良); 冷却液温度传感器及连接导线有故障; 怠速步进电动机有故障(卡滞); 进气温度传感器有故障。

4. 怠速异常的故障诊断及排除

4.1怠速不稳容易熄火

4.1.1故障现象

发动机启动正常，但不论冷车或热车，怠速均不稳定，怠速转速过低，易熄火，再

次启动后故障现象依然出现，机体抖动幅度较大。

4.1.2故障可能原因

（1）进气系统或真空系统漏气。

（2）空气滤清器堵塞。

（3）怠 速控制阀或附加空气阀工作不良。

（4）空气流量计有故障。

（5）EGR 阀卡住常开，不能关闭。

（6）怠速调整不当。

（7）油路压力太低。

（8）喷油器雾化不良、漏油或堵塞。

4.1.3故障诊断与排除

（1）先进行故障自诊断，检查有无故障码出现。如有，则按所显示的故障码查找故障原因。要特别注意会影响怠速工作的传感器、执行器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀等）有无故障。

（2）检查进气系统各管接头、各真空软管、废气再循环系统和燃油蒸汽回收系统有无漏气。

（3） 检查怠速控制阀的工作是否正常。对于脉冲电磁阀式怠速控制阀，可在发动机运转过程中拔下怠速控制阀接线插头。如果发动机转速无变化，说明怠速控制阀或控制电路有故障，应检修电路或更换怠速控制阀。

（4）怠速时逐个拔下各缸高压线，检查发动机转速的下降量是否相等。如果在拔下某缸高压线时，发动机转速基本不变，说明该缸工作不良或不工作，应检查该缸火花塞或喷油器有无故障，喷油器控制电路有无短路。

（5）检查高压火花。如火花太弱，则应检查点火系统。

（6）拆检各缸火花塞，检查电极有无磨损过甚或积碳，火花塞电极间隙是否正常。

（7）检查各缸高压线，如高压线外表有漏点或击穿的痕迹，或用万用表测量高压线，其电阻大于 25kΩ，说明高压线损坏，应更换。

（8）检查燃油压力。怠速时燃油压力应为 250kPa 左右。如燃油压力太低，则应检查油压调节器、电动燃油泵、燃油滤清器。

（9） 按规定的程序，调整发动机怠速。

（10）检查空气流量计。

（11）仔细听各缸喷油器在怠速时的工作声音。 如果各缸喷油器工作声音不均匀，说明各缸喷油器喷油不均匀，应拆检、清洗或更换喷油器。

（12）检查气缸压缩压力，如压力低于 0.8MPa，则应拆检发动机。

（13）检查、调整气门间隙。 如上述检查均正常，可拆检、清洗各缸喷油器。如发现某个喷油器雾化不良或有漏油，经清洗后仍不能恢复正常，则应更换该喷油器。最后检查发动机电脑。

4.2冷车怠速不稳易熄火

4.2.1故障现象

发动机冷车运转时怠速不稳或过低，容易熄火，当发动机运转一段时间后，温度上升后恢复正常运转，机体抖动现象基本消失。

4.2.2. 故障可能原因

（1）附加空气阀故障.

（2）怠速控制阀故障。

（3）温度传感器故障。

4.2.3故障诊断与排除

（1）进行故障自诊断，检查有无故障码。如有，则按显示的故障码查找故障原因。

（2）检查附加空气阀。拆下附加空气阀，检查在冷车状态下附加空气阀的阀门是否开启。如有异常，则应更换。

（3）检查怠速控制阀。熄火后拔下怠速控制阀线束插头，待发动机启动后再插上。如果发动机转速没有变化，说明怠速控制阀不工作， 应检查控制电路或拆检怠速控制阀。

（4） 测量冷却液温度传感器。

（5）拆检、清洗各缸喷油器、检查清洗后的喷油器工作情况，如有雾化不良、漏油或喷油量不符合标准，应更换

4.3 热车怠速不稳或熄火

4.3.1故障现象

发动机冷车时怠速正常，无明显抖动，转速正常，热车后怠速不稳，怠速转速过低或熄火。

4.3.2故障可能原因

（1）怠速调整过低。

（2）冷却液温度传感器有故障。

（3）怠速控制阀有故障。

（4）火花塞或高压线不良。

（5）电脑搭铁不良。

（6）氧传感器故障或失效。

4.3.3故障诊断与排除

（1）故障自诊断。如有故障码，则按所显示的故障码查找故障原因。

（2）按正确的程序，检查发动机的初始怠速转速。若转速过低，则应按规定程序调整。

（3）检查冷却液温度传感器。

（4）检查怠速控制阀有无工作。

（5）检查各缸火花塞情况，视情况更换火花塞或调整火花塞间隙。

（6）测量各缸高压线电阻， 若阻值大于 25k?，或高压线外表有漏点或击穿的痕迹，则应更换高压线。

（7）检查 电脑搭铁线及发动机机体是否搭铁良好。可在打开点火开关后，测量电脑搭铁线（或故障诊断座内搭铁线、发动机机体）和电瓶负极之间的电压。若该电压大于 1V，说明电脑搭铁线或发动机搭铁不良。可检查搭铁线的接地端有无松动或锈蚀，也可重新引一条搭铁线。

4.4热车怠速过高

4.4.1故障现象

发动机冷车时能正常快怠速运转，但热车后仍保持快怠速，导致怠速转速过高。

4.4.2故障可能原因

（1）节气门卡滞或关闭不严。

（2）怠速调整不当。

（3）附加空气阀故障。

（4）怠速控制阀卡滞或控制电路故障。

（5）冷却液温度传感器故障。

（6）空调开关，动力转向器压力开关有故障。

4.4.3故障诊断与排除

怠速转速过高是由怠速时进气量过多或发动机控制信号错误引起的。造成怠速转速

过高的原因有进气温度传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、 空气流量计/进气压力传感器故障，开关信号故障， 怠速控制阀故障，节气门体故障，喷油器故障，真空漏气，发动机控制单元故障或匹配设定不当等。 排除发动机怠速异常过高的故障时，应执行以下步骤。

（1） 检查怠速时节气门是否完全关闭，节气门拉索有无卡滞。用手将节气门摇臂朝关闭的方向扳动，如果发动机怠速能下降至正常转速，说明节气门卡滞关闭不严。 若节气门拉索卡滞，应更换拉索； 若节气门轴卡滞，应拆卸、清洗节气门体。

（2）按该发动机的规定程序，重新调整怠速，对发动机电脑重新设定。所谓对发动机电脑进行重新设定，即清除发动机电脑中的故障记忆，让其重新学习怠速。对于大多数电控发动机，当发动机达到正常温度，怠速阀全关时，基本怠速转设为（500 加减 50）转/分钟。如调整、设定无效、则应做进一步的检查。

（3）检查进气系统管接头、真空软管等处有无漏气。

（4）进行故障自诊断。如有故障码，则按所显示的故障码查找故障原因。有条件可进一步读取动态数据流，主要观察发动机的负荷信号、怠速控制阀开度或控制步数、发动机进气系统 压力信号、冷却液温度信号、各开关信号等。

（5）检查冷却液温度传感器。若拔掉冷 却液温度传感器线束插头后，发动机怠速转速恢复正常，则说明冷却液温度传感器有故障，向电脑输入过低的冷却液信号。值得注意的是：在拔掉冷却液温度传感器插头后，发动机故障警告灯会亮起，此时电脑的失效保护功能起作用，自动将冷却液温度设定为 80 度。在重新插上冷却液温度传感器线束插头后，电脑仍或留下冷却液温度传感器的故障码。对此，可接上电脑检测仪将故障码清除，或在发动机熄火后拆下发动机电脑熔丝，持续约 30 秒，以消除电脑中的故障码。

（6）用钳子将包上软布的曲轴箱强制通风阀软管夹紧。如果发动机转速随之下降，则说明曲轴箱强制通风阀在怠速时漏气，使发动机进气量过大，影响怠速，应更换曲轴箱强制通风阀。

（7）检查附加空气阀。用钳子将包上软布的附加空气阀进气软管夹紧。如果发动机怠速转速能随之下降至正常转速，则说明附加空气阀在热车后不能关闭，应检查附加空气阀电源线路是否正常。如正常，则应更换附加空气阀。

（8）检查怠速控制阀。在发动机熄灭后拔下怠速控制阀线束插头，待启动后再插上。如果发动机随之变化，说明怠速控制阀工作正常；否则，应检查控制线路或更换怠速控制阀。

（9）在打开空调开关后或转动转向盘时，如果发动机转速没有进一步升高，说明怠

速自动控制系统有故障，应检查空调开关，动力转向压力开关及怠速自动控制线路。

（10）如果电瓶电压长时间过低，发动机怠速转速也会偏高所以应测量发电机充电电压，若低于 12V,应检修充电系统。

4.5怠速上下波动

4.5.1故障现象

怠速时发动机转速不断地上下波动发动机的声音也有不规律的波动，机体也有不同程度的抖动。

4.5.2故障可能原因

（1）怠速开关调整不当，在怠速时开关不闭合。

（2）喷油器雾化不良或堵塞。

（3）空气流量计有故障。

（4）怠速控制阀或怠速控制电路有故障。

（5）冷却液温度传感器信号不正确。

（6）氧传感器失效或反馈控制

4.5.3故障诊断与排除

（1）进行故障自诊断。 要特别注意有无怠速开关、冷却液温度传感器、空气流量计、氧传感器、怠速控制阀的故障码。如有故障码，应检查相应的传感器及控制电路。

（2）怠速时逐个拔下各缸高压线或喷油器线束插头，检查发动机各缸工作是否均匀。如果拔下某缸高压线或喷油器线束插头时，发动机转速下降不明显，说明该缸工作不良，应拆检该缸火花塞和喷油器。

（3） 检测节气门位置传感器，若节气门位置传感器内的怠速开关在节气门全关时不能闭合应从新调整或更换节气门位置传感器。

（4）用汽车电脑检测仪，可以通过测量冷却液温度传感器，若冷却液温度传感器传给发动机电脑的冷却液温度数值和实际冷却液温度不符， 说明冷却液温度传感器有故障应更换。

（5）用电脑检测仪或万用表、示波器检查空气流量计，如有异常应更换。

（6）在发动机怠速运转过程中，拔下怠速阀线束插头。如果怠速上下波动现象消失， 但随之怠速不稳现象加剧， 说明怠速控制阀工作正常， 喷油系统有故障。 如果怠速波动现象不变，则说明怠速控制阀工作不良或不工作。对此，应检查怠速控制阀线束插头处有无脉冲电信号，若无电信号，则说明怠速控制阀卡住，应拆检怠速控制阀或更换怠速控制阀。造成怠速上下波动、喘车的故障原因基本与怠速抖动不稳的故障原因相同，但怠速控制阀故障、真空漏气、点火正时不正确和废气再循环阀在怠速时不能关闭是发动机怠速喘车的主要原因。

5. 大众车型案例分析

5.1迈腾1.8 TSI轿车案例分析

故障现象

一辆迈腾1．8 TSi轿车, 发动机故障灯点亮，怠速不稳，抖动严重。

故障诊断

1、用VAS5052A 对车辆系统进行自诊断，发现故障码：00369 P0171 000，其含义是B1(第一缸所在的那列气缸) 混合气过稀。

2、起动发动机，读取发动机数据流，发现空气流量计数据与节气门开度数据均小于正常值，在发动机怠速时，空气流量值为1.7g/s，节气门角度为1.2%。但在相同的工况下，正常车的空气流量值为2.1g/s，节气门角度为3.9%。

3、根据上述分析认为空气流量计检测到的进气量小于实际进气量，说明可能有漏气的地方。

4、检查发动机进气系统所有可能产生漏气的地方，例如进气管、增压器、进气歧管等，未发现故障。

5、考虑到燃油蒸发与排放控制系统也会引入未经直接测量的外界气体，切断燃油蒸发系统到进气歧管的管路后试车，故障依旧。

6、对于曲轴箱通风系统，可能产生故障的部件为缸盖上的精油气分离器(又名：油雾分离器) ，以试驾车部件更换试验，试车后确认故障排除。

故障分析

首先了解清楚迈腾发动机曲轴箱通风系统的工作原理：

该发动机的曲轴箱气体首先通过缸体下部缸壁上的通道被吸入到缸体下部的粗油

气分离器，经过粗油气分离器的处理，曲轴箱气体中的机油被分离出来，回流到油底壳里，而被分离出来的蒸气则通过缸体内预先设计好的专用通道输送到气门室盖上部的精油气分离器处。由于该专用通道与缸体做成一体，就使得流过的蒸气始终保持一定的温度，从而避免低温时蒸气发生凝结。通过专用通道的蒸气到达气门室盖后，直接进入精油气分离器，以进行第二阶段的油气分离。

在精油气分离器内，蒸气经过旋风式油气分离机构的处理，会凝结出机油液滴，这些机油通过缸盖上的专用油道回流到油底壳，而再一次被分离出来的蒸气则到达了精油气分离器内的调压阀。调压阀用于调节进入燃烧室内的蒸气流量，在发动机工作时，它使曲轴箱内保持一定的真空度，并确保良好的曲轴箱通风。调压阀由两个腔室构成，二者之间以膜片分隔。一个腔室通往大气，另一个腔室通往进气歧管和油气分离器。当进气歧管内的真空度增加时，曲轴箱内的真空度也增加，为防止这种情况发生，由调压阀

对气体通路的大小进行调节，从而将通过调压阀的气体流量控制在适当的范围内。 精油气分离机构分离出的蒸气经过精油气分离器内调压阀的调节后，再经过精油气分离器内的一个单向阀的调控（精油气分离器内共有两个单向阀，用于控制蒸气向进气歧管或涡轮增压器入口的流动），最终进入燃烧室。此处单向阀的作用：如果单向阀的出口端真空度较大，则单向阀打开通道，经过调压阀调节的蒸气可以被吸入到进气歧管或涡轮增压器的入口。

图7. 油气分离器

通过对其工作原理的了解，可以分析出此故障的原因是油雾分离器调压阀的膜片卡滞或损坏导致大气与曲轴箱联通，造成了额外的空气进入了燃烧室，其实和进气歧管漏气的结果是一样的，只不过从这里漏气更难被发现。额外的空气进入燃烧室导致混合器变稀，造成发动机怠速不稳，抖动。

5.2捷达GT 轿车案例分析

1、故障现象：

捷达GT AHP发动机，怠速不稳、抖动严重、加速不良，易熄火。

2、故障检测：

（1）检测怠速控制阀是否正常：

怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确，首先拆下控制阀线束连接器，点火开关（ON ），不启动发动机，分别检测B1和B2与打铁的电压，为蓄电池电压；发动发动机在熄火，2-3s 内在怠速控制阀附近应能听到内部发出“嗡嗡”响声；拆下怠速控制阀线束连接器，检测B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，应在10-30欧姆；拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极连接B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1-S2-S3-S4端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，经检测后发现怠速控制阀正常。在用金奔腾汽车电脑解码器提取故障码，显示无故障。

（2）检测点火系统：

火花塞、高压线故障会导致火花能量下降或失火，检测火花塞火花强弱，拆下火花塞，把火花塞放到车身打铁，将火花塞逐个试验，观察火花塞火花能量。发现火花正常，同时也说明高压线没有故障；下面检查气缸压力，将气缸压力表拧入火花塞的位置，启动发动机，逐个测量后每缸均在106Pa 以上，气缸压力在正常范围。点火系没有问题于 是装上火花塞，继续观察故障现象。

（3）检测配气系统：

先把进气道拆下来，气门室盖拆下，检查气门与气门座圈角度是否一致，气门工作面与气门座圈不一致积炭过多，气门密封不严，使各汽缸压缩压力不一致导致怠速不稳，检测气门杆直线误差度，误差度不得大于0.05mm ，若大于0.05mm 时，应予更换或校直，校直误差度不得大于0.02mm 。气门工作锥面如果要修理是在气门光磨机上进行的，光磨前应将气门校直。校直后，气门杆与工作锥面的径向圆跳动公差分别为0.03mm 和0.05mm 。在检测凸轮轴的凸轮磨损，凸轮磨损会使气门升程规律改变和最大程度减小，导致各汽缸进入空气量不一致造成怠速不稳，弯曲度也一样，用百分表和磁力座测量凸轮轴的磨损和弯曲。发现都没有问题于是开始安装，在安装进气道时却有了新的发现：进气道上竟有2个洞，故障原因终于找到了，简直不可想象！2mm 厚的铝合金进气道会出现2个窟窿、混合气稀就是此处漏气成的。仔细分析，这2个孔是由气门室罩盖螺栓磨损造成的。本来气门室罩盖的螺栓与进气道有一定的距离，但这台车的2个螺栓已松动，加上进气道后端与缸盖由胶垫连接，这2个因素共同作用将进气道磨坏。用铝焊处理窟窿，然后将气门室罩盖螺栓锯掉一段，紧固、装复试车，故障完全排除。

总结

对于怠速工况出现的常见故障可以作出判断并且解决，本文清楚的讲述了发动机怠速故障的检测方法，检测技巧和基本的诊断思路。随着科技的不断发展，汽车上的电子设备越来越多，各种传感器的相继出现，单单靠经验是不能够完全解决问题的。要通过使用检测仪器对车辆进行检测，这样才能够方便、快捷地找出车辆故障，避免盲目地拆装。在检修时一定要了解车辆的构造，因为车辆的整体是相互联系的。

随着汽车电控技术的发展，发动机怠速不稳故障的诊断更加复杂，大众轿车的怠速不稳定至于如此，所以对这类故障，首先对车型的相关系统在结构及原理要熟悉，其次是要充分利用先进的专业检测仪器和汽车维修人员长期的经验积累。最后是在对于维修过程中应注意参照其维修手册来进行操作，因此，对此类故障的准确诊断和排除仍然是能够做到的。

总之，作为汽车维修人员，我们应该在日常工作中注意积累经验，并且总结维修知识和规律，不断提高自己的维修技能并为他人提供一些有用的借鉴。

致谢

本课题在选题及研究过程中得到贾老师的悉心指导。老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨。贾老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时两载，却给以终生受益无穷之道。

时间过的很快，三年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感谢我的母校芜湖职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。

再次谢谢我的论文导师，贾慧利老师，老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感谢！

在两年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感谢！

最后，愿我们的学校越办越好！愿所有老师工作顺利！充满喜乐盼望！

参考文献

[1].候金光, 吕纪平. 电喷发动机故障诊断误区[J]. 机械工业出版社,2001,(3).

[2].高玉民. 发动机电子控制系统[J]. 机械工业出版社,2002,(5).

[3].李春成. 汽车电喷发动机故障的诊断技巧[J]. 机械工业出版社,2003,(12)

[4].孙余凯、项绮明 等《新型汽车电子电器故障检修技巧与实例》 北京 电子工业出版社 2005年 第一版。

[5].闵文军 万茂松 周良 《汽车故障诊断与维修技术》北京 高等教育出版社 2007年 第八版。

[6].郭新华 《汽车构造》 北京 高等教育出版社 2005 第五版。

[7].齐德新. 迈腾1.8 TSI车发动机偶尔熄火故障诊断[J]. 汽车维护与修理, 2010,(03) .

[8].李贤彬. 迈腾1.8TSI 轿车燃油控制系统原理与检修[J]. 汽车维修与保养, 2010,(03)

[9].沈一峰. 电喷发动机怠速不稳故障原因及排除[J]. 汽车维护与修理, 2005,(04) .

[10]. 李俊杰. 浅议汽车怠速不稳故障诊断与维修[J]. 价值工程, 2011,(10)

附录

图1. 怠速控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 图2. 直动式节气门控制组件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 图3. 怠速转速控制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 图4 进气系统的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 图5. 燃油控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 图6. 缸内直喷燃油控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 图7. 油气分离器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21