汽车怠速不良的原因-故障诊断及排

目录摘要………………………………………………………………………………………………1前言………………………………………………………………………………………………2第一章、怠速不良的原因………………………………………………………………………31.1、进气系统………………………………………………………………………………31.2、燃油系统………………………………………………………………………………41.3、点火系统………………………………………………………………………………51.4、机械机构………………………………………………………………………………61.5、电控系统………………………………………………………………………………6第二章、怠速不良的故障诊断及排除…………………………………………………………72.1、怠速不良的故障诊断步骤……………………………………………………………72.2、怠速不良案例及排除…………………………………………………………………9结论……………………………………………………………………………………………11致谢……………………………………………………………………………………………12参考文献………………………………………………………………………………………13内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-1-摘要本文对电控系统的三大部分进行了比较详细的介绍，并以M1电控系统对发动机管理系统的基本原理进行讨论，对离散滤波和查表程序进行比较详细的分析。本文的重点是怠速工况的控制，对不同怠速工况下的控制策略进行了讨论。怠速工况包括起动、暖机、急减速、失速保护以及突加载荷等，同时由于采用电控，可以根据需要随意控制点火提前角、喷油量，这都是传统发动机系统所不能及的。由于怠速控制是一个非线性、时变性的系统，难以建立数学模型，随着控制理论的发展，国内外很多专家学者都在研究怠速的模糊控制、神经网络控制、自适应控制以及把多种控制方式柔和一起的复合控制，相信怠速控制会使得汽车越来越“聪明”、更舒适。本文也对怠速的智能控制进行了讨论，但都是很肤浅的。通过本文对发动机怠速控制系统的分析和研究，使我们对电控怠速系统与了更深入透彻的理解，希望能对我国在汽车电子行业的自主开发有一定的帮组。关键字：发动机管理系统怠速控制电子控制智能控制汽车发动机电控内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-2-前言发动机怠速时的转速被称为怠速转速，是维持发动机没有做功时正常运转的最低转速。发动机怠速运转时,如果混合气配剂失调、进气系统漏气或因点火系故障引起个别缸不工作,将导致无怠速、怠速过高、怠速不稳以及快怠速不良等故障。发动机怠速运转不良故障主要分为下面三种情况：一是怠速不稳；二是怠速偏高；三是怠速偏低或无怠速。怠速不稳：怠速运转不稳，且发生抖动，有时很快便熄火内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-3-发动机是汽车动力的来源。随着其工作性能的不断改善、电子化程度的不断提高,其结构也变得越来越复杂,虽然发动机发生故障的概率并不是太高,但是一旦发生故障将很难诊断。随着人工智能技术的快速发展,神经网络已经越来越多的应用到了复杂系统的故障诊断中。本文以电喷发动机怠速不良故障为例,通过对电控系统的三大部和机械部分引起怠速不良原因和一些通常是由不受电控单元(ECU)直接控制的执行装置发生故障对电控发动机怠速不良故障分析。第一章、怠速不良的原因怠速不良的机率是气缸内的气体作用力的变化不正常，或者是几个气缸气体作用力变化不正常，引起各气缸功率不平衡，我们可以让气缸对各活塞的作用分成垂直力和水平力，由于作用力大小在改变，平行的分力也在改变，每个气缸做功的时候，如果平行的分力不一样，势必给发动机钢铁一个横向摇倒的力矩。就是说活塞对缸腹的大小不一样，活塞有一个擎倒不一样，这样怠速发动机不稳定。我们观察的时候在转速上体现不稳，发动机本身体现的是抖动或者叫震动。下面我们还可以按照故障出现的系统分类，一类是出现在进气系统，是由进气系统不正常造成的怠速不良。第二就是燃油系统出现故障，第三个可能性是点火系统。以上统称为发动机的电控系统，电控系统包括这三部分；其次是发动机的机械故障，就是说传统上的故障。但是，现在又加了一些新的部件，比如说可变进气相位，液压挺杆的大量安装，增加了一些新的问题。下面我们分析一下怠速不良的原因。1.1、进气系统1.1.1进气管以及各种阀门的泄漏空气或者是从进气管进入，汽油蒸汽是从碳罐阀进入，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器，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。1.1.2节气门和进气道积垢过多我们知道大众汽车近10年把以前的怠速.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，这样会造成怠速不良。常见的内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-4-就是控制进气的节气门的脏污。大众车型等等用了节气门的控制。1.1.3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。1.1.4怠速进气量的失准怠速进气量的失准属于间接原因，由于各种传感器，比如说氧传感器，霍尔信号传感器，由于他们有故障，信号不正常，控制来源接触到错误的信号以后发出的指令不正常，会错误的干预节气门的开度，使怠速失准，燃烧不正常。常见的传感器，各种车型的传感器都是基本的传感器，有节气门位置传感器，节气门怠速开关，??速程序。如果开关不闭合，正常的怠速就不会进入正常的怠速程序。其次还有进气温度传感器、冷却温度传感器，这些数值不稳也会影响进气量。因为怠速控制阀由这个控制，如果这些失准不能按照正常的参数来运转。以上这些传感器线路有故障，或者发生短路、断路等等，这些都是属于间接性故障。发动机电脑出现故障以后，也会出现怠速不稳。1.2、燃油系统1.2.1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1.2.2燃油系统的问题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1.2.3燃油泵泵油能力不足下一个原因是安全阀由于弹簧的弹力过小，使汽油及早的释放。以前的油泵大多数安装在油箱之外，现在的油泵安装在油箱之内，这个油泵返回在油箱。还有就是进油管变形，燃油压力调节器有故障，以及会有管压瘪导致堵塞的情况，使燃油压力超过正常值。燃油系统失准的原因是属于间接原因，是由于各传感器、以及线路，信号的不正确导致控制单内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-5-元错误的发出指令，使得烘燃比不正常。具体的原因有空气流量计或者是进气管压力传感器，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，还有发动机控制单元因进水引起插头接触不良或者内部电路损坏等等。电脑的这个问题，不是说坏了就可以重新安装一下，汽车电脑的程序不会轻易改变，我发现程序错乱的主要原因是电脑的接头进水或者是进水以后锈湿后接触不良，信号不准，输出输入信号不准，所以发生对燃油量造成的不准确。1.3、点火系统目前的汽车几乎都将点火模块与点火线圈做成一体，或者是采用双点火线圈或者直接点火1.3.1点火模块与点火线圈首先点火模块，如果它的故障会使电火花过弱或者是不点火，对于这个测量，只能说测量一下刺激的电压的车型，初级的在电压里看不到，但是可以测测点火的触发信号。点火线圈和点火模块的原因，可能是电脑发出的点火信号的缺失，也可能是点火模块的供电线路等等出现问题。实际修理当中，这种情况时有发生。新车发生的机会比较高，我们修新车的时候，有的修理工还是找来找去，找了很多的问题，对于新车，我们还是要保证它的供电的电源，正极、负极让它可靠运行。其次就是初级线圈和次级线圈有问题，次级线圈我们可以测量，初级线圈在整个模块里，我们没有办法测量它的电阻1.3.2火花塞和高压线火花塞不正确，间隙不正确、或者是点击绕蚀或者损坏，以及电机有积碳，高压线电阻过大，以及高压线外皮漏电。因为我们现在高压线刺激的比较高，三四万伏，使用几万公里以后可能会击穿。开惯以前的车觉得可能不会坏，但是几万公里以后，漏电的可能性会有的1.3.3点火提前角的失准点火提前角的失准，这也是一个间接问题。火花塞和点火线圈并不是这些东西的故障，是由于传感器，比如说空气流量传感器，或者是压力传感器，霍尔传感器等等，由于他们的信号不正确，或者是爆振传感器不正确发生问题。当然，这些原因发生问题的时候不多，但是，如果不整顿，也会使点火角有变化造成燃烧不正常，以及这些元件的断路、短路、接地故障1.3.4其它原因现在汽车都有三元催化器，它的堵塞也会引起怠速不稳。当然，这个诊断更容易一些，内蒙古交通职业技术学院毕业设计(论文)-6-因为堵塞以后首先影响了它的高速，随着堵塞的严重，最高车速会下降，可能从100公里、80公里、60公里，越来越严重，有的五六十公里就上不去了。还有就是自动变速器、空调、转向出现故障也会增加怠速不稳。没??动机控制单元，以便让发动机控制单元提高怠速，实现负荷怠速。现在有总线的车，这些信号由两条总线来负担，如果总线系统出现故障，也会出现怠速不稳。所以，对于大众车一定要进入地址19号看看有哪些控制单元的信息中断。随着汽车结构的不断提高，新技术的增加，引起怠速不稳的原因越来越多，作为诊断者考虑的越来越全面。1.4、机械结构1.4.1配气机构配气机构故障导致个别气缸的功率下降过多，从而使功率不平衡。具体引起的，一个是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，这个比较容易发现。第二是气门工作面与气门座圈积碳过多，造成气门密封不严。以前是492发动机为主，带动不稳司机不太介意，现在车的质量很高，如果现在有积碳的话，气门密封不严，不是跑了十万、二十万公里，就是密封不严，后来经过积碳清洗还是很好排除这个问题。下一个是凸轮轴的凸轮磨损。凸轮轴的磨损不一致，也许某一时间润滑不好，有所磨损，但是不仔细测量也是看不到的；还有就是气门的其他的有关元件，比如说气门的推杆磨损，摇臂的磨损，还有气门的卡住或者是气门弹簧的折断，都会造成各个气缸的进气量不均匀。用气缸压力表检查发现不是很灵敏，因为我们使用气缸压力表，空气一下一下进入表面，按照启动机三五秒以后，压缩压力不多，不太容易发现这个问题。我们在问题诊断的时候，在器械方面还是要考虑这些问题1.4.2发动体和活塞连杆机构发动体和活塞连杆机构，它有故障也会使压缩压力不一致。主要是气缸垫的漏气，还有就是两个缸气之间漏气。第二是活塞环隙过大、或者对口断裂，活塞环失去弹性。第三是活塞环槽内积碳过多，活塞与气缸磨损，气缸圆度、圆柱度超差。第五是我十年前遇过，就是因气缸进水后导致的连杆弯曲，改变压缩比就正常了。用户告诉我们进过水，我们发现活塞的连杆低2厘米，将这个连杆换掉以后，怠速就平稳了。燃烧室积碳会改编压缩比，积碳严重导致怠速不稳，会使各缸的机率不均匀，长期的跑高速就会均匀一些，有些用户用着用着就