汽车怠速抖动论文

第一章绪论1.1前言汽车发动机怠速抖动是在维修中常碰到的故障现象，故障发生时往往在发动机怠速工况时产生低频率异常振动现象。出现抖动时，可以通过观察发现发动机的，并往往伴随怠速不稳，使车内的驾乘人员感到不舒适，而随着加大油门使发动机转速升高后，发动机抖动现象便减弱或消失。由于发动机怠速抖动会影响发动机的性能，降低其可靠性与使用寿命，增加了功率损耗。如不及时维修，会使发动机性能进一步恶化，有可能导致更大的故障。所以，如何解决怠速抖动是汽车实际运用中的一个难题，让维修企业头痛，普遍缺乏系统性的有效的解决方法。往往按照进气系统、点火系统、燃油系统、机械系统，循序渐进地排查故障，费工费时，还往往找不到故障原因。为解决维修工作效率，提高经济效益。本人查阅大量的相关资料并结合个人实践经历归纳出了发动机怠速抖动现象产生的原因及排查方法，希望能与大家共同探讨。1.2研究汽车发动机怠速抖动的意义通过对汽车发动机怠速抖动研究的现状及排除发动机怠速抖动方法的弊端进行分析。以从理论上对发动机怠速抖动的形成机理进行系统深入的研究和探讨，为以后检测发动机怠速抖动现象及排除方法拓宽思路。第二章发动机怠速的概述2.1怠速的定义汽车发动机怠速是指发动机运行中，节气门开度最小，汽车处于空档，发动机只带附件而维持最低转速的稳定，这时发动机就处于怠速状态，发动机怠速时的转速被称怠速转速，它是维持发动机对外没有输出功率时的最低转速。怠速转速可以通过调整节气门大小等来调整其高低，直到调整到怠速转速一发动机不抖动、耗油最少时的最低转速为最佳。但是现在的汽车更多是电喷车，发动机配有电脑板就无法人为调整怠速了。怠速不是一种速度，而是一种工作工况。2.2发动机怠速的作用怠速是克服发动机本身的运转阻力，维持发动机最小转速，以便于驾驶员在各种情况下行驶和临时停车提供便利的装置—不做无用功。如在等信号灯，或交通拥堵路段，虽然时间很短，但是暂时让发动机熄火，便能带来立竿见影的节能减排效果。2.3发动机怠速抖动机理（一）发动机正常振动的不平衡激振力和力矩由内燃机动力学知，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到的力矩）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。第一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。第二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，它使发动机产生的怠速抖动通常较轻。（二）发动机在车架上的振动形式发动机在车架上的固定弹性支撑上有6个自由度，具有6种运动形式，即3种角运动形式。假定发动机是理想安装，及其重心和弹性支撑的形心重叠，不产生关联振动。实际上发动机重心和弹性支撑的形心并不重合，会出现并联振动。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。第三章怠速产生抖动的原因及危害3.1直接影响的因素（一）怠速开关信号电路原因发动机控制电路（ECU）是根据怠速开关信号（IDL端子）电位的高低来判断发动机是否处于怠速工况的。当怠速触点闭合，给ECU的IDL端子输入低电位时，ECU判断发动机处于怠速工况，于是启动怠速控制程序控制发动机运转。因怠速触点间隙调整不当、接触不良、损坏及电路故障，发动机ECU将无法正确判断怠速工况，从而造成怠速控制失误，导致各种怠速不良现象。因此，在检查时应加以重视，一般应首先排除这一可能。参考其电路图：（二）怠速控制阀及其电路原因怠速控制阀（ISC阀）用来控制怠速工况下绕过节气门进入进气歧管的旁通空气量，以控制怠速大小，发动机ECU根据水温传感器信号（THW端子）及空调（A/C）、发动机动力转向油泵等附属装置工作状态的开关信号，将发动机转速控制在所设定的目标转速稳定运转，控制过程采用反馈控制的形式。ISC控制阀分布进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型、真空电磁阀型等，当ISC阀因积炭堵塞、卡住，控制线路出现短路、断路和搭铁时，发动机ECU无法正确控制ISC阀的开度，导致怠速不良，诊断时应加以重点检测。参考电路图：（三）空气流量计及其电路原因空气流量计检测进入发动机的空气量，是ECU控制燃油喷射的主要依据之一，空气流量计及其电路故障使ECU接受不到空气流量信号或收到的信号失真，造成喷油器喷油量失准，混合气过浓或过稀，导致转速过低、缺火或怠速运转不柔和。诊断是可用数字万用表检测怠速时空气流量信号输出端子及ECU相应输入端子电压，与标准值进行比较判断。参考电路图：（四）喷油器及其电路原因喷油器及其电路故障影响喷油数量及质量。如果喷油器积炭堵塞造成喷油量减少、雾化不良，喷孔磨损使喷油过多、滴漏，喷油器电磁线圈及其控制线路电器故障（接触不良、短路、断路、搭铁）引起喷油量减少、不喷油等，导致怠速运转不柔和及缺火现象。分析参考电路图：（五）冷却液温度传感器及其电路原因怠速时，发动机ECU根据冷却液温度传感器输入信号（THW端子）判断发动机热状态，对喷油量进行修正，水温低时，汽油蒸发困难，混合气形成困难且不均匀，因此低温时适当增大喷油量，加浓混合气。水温传感器不良使输出信号失真，ECU从THW端子获得错误信号，造成修正不当。电路短路或断路时电脑采用跛行控制，固定采用80度水温控制怠速，往往使怠速过低、缺火及运转不柔和。分析参考电路图：（六）燃油泵及油路系统原因燃油泵及油路系统影响燃油压力，如压力过低，使喷油器线圈在同样通电时间的情况下实际喷油量减少，喷雾质量变差，怠速混合气变稀；压力过高，则喷油量过多，混合气过浓。燃油系统压力与燃油压力调节器、燃油泵、油压电磁阀的技术状况及其电路工作有关。（七）空调开关信号电路原因空调（A/C）信号是一个开关信号，向电脑发出空调开关请求。当开空调时电脑根据A/C信号及时提高怠速以适应空调压缩机的负荷，A/C信号失常，将导致怠速过高、过低，发动机抖动和熄火。分析参考电路图：（八）废气再循环阀及其电路原因废气再循环阀（EGR阀）只在发动机处于正常工作温度并达一定转速时才打开，将一部分废气引入进气歧管并返回气缸，以降低缸内最高燃烧温度，使NOx排放降低，EGR阀卡死在开启位置，或在怠速时关不严，或电路故障引起怠速打开，冲淡怠速混合气，造成怠速过低、运转不柔和和熄火等。（九）空档起动开关电路原因配置自动变速器的汽车，ECU根据空档起动开关的信号，提高怠速转速，当变速控制杆处于倒挡或前进档时，自动提高怠速转速，否则降低转速。空档起动开关电路故障，ECU收到错误信号使怠速过高或过低。（十）点火系故障点火系中点火线圈、点火器或点火ECU、分电器、点火信号发生器、相关影响点火正时的传感器及高压线不良，造成缺火、火花弱、点火正时不准等，导致怠速不良。3.2其他故障因素除以上故障原因外还有以下故障同样会引起某种怠速异常：ECU故障；主氧传感器电路；EFI主继电器电路；备用电源电路；冷起动喷油器电路；混合气调节可变电阻器电阻；燃油质量；进气管漏真空；空气滤清器堵塞；气缸压缩不良等。3.3怠速抖动的危害怠速抖动必须进行检修，抖动可能会导致严重的机械故障，导致发动机异常磨损，积碳增多，油耗增加，怠速不稳必须及时检修，以免导致更高的维修费用。费油，因为是燃烧不完全，在燃烧室以及节气门形成积碳造成的怠速抖动。不及时清理积炭，严重时会影响其他部件。比如拉缸。会有一定的影响,因为发动机到一定的转速,才会动力输出平衡,均匀,对发动机各各部件的压力减压。不到一定转速对曲轴,汽门,和活塞环,以及其它部件冲击大。磨损也大。第四章怠速抖动的检测维修及排除方法4.1怠速抖动的检测及维修（一）怠速不稳，易熄火故障现象：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。故障原因：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。9.火花塞不良。10.高压线漏点或断路。11.点火正时失准。12.气缸压缩压力过低。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25k，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。二、冷车怠速不稳、易熄火故障现像：发动机冷车运转时怠速不稳或过低，易熄火，热车后怠速恢复正常。故障原因：1.附加空气阀故障。2.怠速控制阀故障。3.冷却液温度传感器故障。4.喷油器雾化不良或堵塞。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。三、热车怠速不稳或熄火故障现象：发动机冷车时怠速正常，热车后怠速不稳，怠速转速过低或熄火。故障原因：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.氧传感器有故障或失效。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.