浅谈发动机暖车后快怠速阀不关闭引起怠速不稳的故障分析及排除

浅谈发动机暖车后快怠速阀不关闭引起怠速不稳的故障分析及排除———陈柳春摘要：如果发动机在正常温度时快怠速阀内的蜡制柱塞阀门不关闭，对正常怠速造成的影响，本人根据自己在检修一辆日本本田雅阁小轿车（发动机型号F22B4）的过程中实践体会，谈谈一些见解。关键词：快怠速阀（石蜡式空气调节器）故障诊断排除论文内容：快怠速阀在发动机暖车达到正常温度不关闭，会使发动机怠速时转速在1200r/min至1800r/minn之间不断上下波动，导致发动机怠速转速极不稳定，使低速行驶很不平稳，严重影响行驶安全性能。一、故障现象在2013年的3月，本地政府的一辆日本小轿车，发动机型号为F22B4。在冷车时与正常一样有快怠速，但达到正常温度时，怠速极不稳定，转速在1200r/min至1800r/min之间按周期性地不断上下波动，为了排除这故障，我查阅了有关该车的资料，并进行了分析，检查及排除工作。二、正常发动机的怠速情况发动机怠速可分四种情况，即基本怠速：转速在620r/min±50r/min。正常怠速：转速在770r/min±50r/min。冷车快怠速：转速在1650r/min±50r/min。负荷怠速：转速在700r/min±50r/min。而控制改发动机怠速有两种非常关键的控制阀，一个是快怠速阀，另一个是怠速控制阀。其中快怠速阀的作用是用来提高发动机暖机时的怠速转速，以使发动机怠速运转更平稳。快怠速阀不是由电脑控制。它的结构：外壳由合金材料做成，内装有一个蜡制柱塞，柱塞四周围是发动机的冷却液，见图1。它的工作原理：当发动机处于冷态时，冷却液使感温柱塞收缩，额外的空气通过旁通阀流入进气歧管以提高发动机的怠速速度；当发动机达到正常温度后，阀门关闭，以减少流入进气歧管的空气量。而怠速控制阀的作用：是根据ECU控制信号来改变旁通阀节气门至进气歧管的空气量，以维持相应的怠速转速。它的结构：为线性电磁阀，其空气管道通导面积可调整，见图2。它的工作原理：由点火开关引脚1供电，只要点火开关转至ON位置，怠速控制阀即通电，发动机电脑控制其电路搭铁。当发动机的工作参数偏离正常值时，便使用该发来调整怠速转速。怠速转速时通过控制旁通阀节气门体的空气量来调整的。发动机起动后，怠速控制阀开启一段时间，进气量增加，使发动机怠速提高约1500r/min至3000r/min。当发动机冷却液温度较低时，怠速控制阀开启，以获得适当的快怠速。发动机电脑根据不同的冷却液温度，通过改变传到怠速控制阀的信号强度来控制怠速控制阀柱塞的位置。三、故障分析该车怠速如果稳定在1200r/min至1800r/min之间的某些转速（正常温度后）。则说明怠速比正常怠速过高，这时通常是认为是进气管路漏气，好、某个控制阀失控或怠速控制阀因脏堵、阀芯卡滞不能复位等原因所致。而该车是故障现象是发动机转速忽高忽低地波动，这说明发动机转速有下降的趋势，只是由于某种原因而降不下来。四、故障排除安常规检查，清洗了怠速控制阀和怠速调整螺钉孔，未解决问题，于是将节气门位置传感器的两支固定螺丝松开，然后起动发动机，待暖车后将节气门位置传感器向节气门开的方向调尽，此时怠速马上稳定在一个高怠速状态。通过这一调整结果分析表明可能是进气漏气所致。于是将节气门位置传感器调回原位，将进气软管拆下，把手伸入节气门体内，然后用手指把下面的小圆孔紧紧堵住，此时发动机怠速立刻稳定在780r/min的正常怠速状态。该小圆孔是快怠速阀的进气口。因为快怠速阀在冷却液温度低时，其中蜡式感温柱塞收缩，使额外空气通过旁通阀绕过节气门进入气缸以提高发动机的怠速转速：当发动机过到正常工作温度后，快怠速的蜡式感温柱塞伸入，使旁通阀关闭，此时怠速进气量由怠速控制阀和怠速调整螺钉控制。由上可知，在冷却液温度正常时快怠速阀蜡式感温器控制的旁通阀应该关闭，此时，用手指堵住节气门下面的圆孔（快怠速阀的进气口）时，发动机不应该有这么明显的转速差。这显然是快怠速阀泄露空气使发动机转速升高的结果。但是为什么怠速转速会忽高忽低呢？这是因为当发动机ECU根据发动机转速传感器送来的转速升高信号，同时又根据节气门位置传感器传来的怠速触点处于闭合状态的信号（节气门处于关闭状态），以及冷却液温度传感器传来的冷却液温度处于正常的信号，歧管绝对压力真空传感器传来的信号和自动变速器处于停车档（P档）的信号等作出判断，认为此时转速不应该这么高，便指令喷油器断油。断油后，发动机转速立即下降，降到一定程度（由发动机转速传感器检测）再恢复供油。与此同时，怠速控制阀也由发动机ECU传来的电压和电流信号来控制进气歧管的空气流量。但由于快怠速阀泄露空气，使发动机转速超过该工况的正常怠速转速。如此不断反复运转，造成该车发动机怠速转速不断上下波动的故障。未来排除该故障，我安排助手待散热器冷却液温度降下来时，拆下快怠速阀，同时也在另一辆同型号且工作正常的发动机拆下快怠速阀装上故障车进行试验，故障还是一样。但按分析诊断，故障确实是快怠速阀泄漏空气引起的，但为什么换上一个正常的快怠速控制阀后故障还是依旧呢？这是不是没有冷却液进入快怠速阀体内导致蜡制柱塞阀门不关闭呢？于是再将快怠速阀的进水管接口拆下，并将该管口压低与散热器的液位时管口仍然没有冷却液溢出，这时故障很可能是这条水管堵塞引起的，于是将该水管整条拆下来，这水管的中间段是铁质II形水管，内径d为7mm，并带有弯曲，铁管两端各有一根耐热的橡胶管，一头接快怠速阀的进水管，另一头接节温器处发动机小循环出水口的小水管。当用压缩空气吹气试验时，发现铁管段果真堵塞连气都不能通过。这时用一根造弹簧用的钢丝在II形铁管两端往中间进行插拉疏通为止，在疏通时发现堵塞的污物呈泥黄色状。此时，故障原因终于找到，反经分析，引起II形水管堵塞的主要原因就是：该发动机的冷却液几年从来没添加过优质的防冻液，只添加自来水，这样长期以来使缸体的水套及铁管不断产生锈蚀，以及自来水在高温下不断产生水垢，这些锈蚀物和水垢在较大口径的水道中不易滞留，而最终留在这跟II形的细铁管（内径d7mm）的拐弯处而造成全堵塞。这样，快怠速阀蜡式感温器感应的冷却液温度就不是发动机实际工作时的冷却液的温度，而是II形铁水管堵塞后静止冷却液的温度，即不循环的低温状态下的冷却液温度。快怠速阀蜡式感温器接受低温状态下的冷却液温度而使快怠速阀仍处于冷车快怠速工作状态（而这时发动机实际上已结束冷车状态）。五、结束语导致发动机暖车怠速上下波动的最终原因是块怠速阀进水管前的这段II形细铁水管堵塞，使快怠速阀蜡式感温器感应不到正常的冷却液温度而使蜡阀不关闭，导致额外的空气通过旁通阀绕过节气门进入气缸所致。疏通好II形细铁水管后装好，加入优质冷冻液，故障排除，发动机运转正常。致谢：由于本人的水平有限，写作过程中难免有错漏的地方，恳请各位老师批评指正。同时，本文在写作过程中得到华农工业大学工程学院专业各位老师的大力帮助，在此深表感谢！参考文献及资料：1、爱可信实业有限公司编著《本田雅阁维修手册》（上册）2、王超、张连富、关文达主编《轿车发动机知识问答》3、中国汽车维修行业协会主办《汽车维护与修理》