汽车发动机怠速不稳原因分析、诊断及维修

浅谈汽车电控四行程汽油发动机怠速不稳诊断与维修

弋福林

(成都顺发汽修厂机电维修组)

摘要:电控发动机怠速不稳故障现象在日常维修工作中十分常见，涉及的系统和部件多，本文从怠速不稳定义到故障原因分析、故障诊断维修方法与案例分析等方面对该问题做了一些探讨和研究，希望能够探寻一套在维修过程中解决这一故障现象的有效方法和诊断维修思路，来指导维修工作，提高生产效率。

关键词：电控发动机怠速不稳原因分析故障诊断

前言

电控发动机怠速不稳是日常维修中最常见的故障，有的新车行驶不到1万公里就有怠速不稳现象的发生，冬季怠速不稳的现象更加严重，随着汽车技术的不断提高，对汽车的性能要求越来越高的今天，电控汽油发动机怠速不稳的诊断和维修成为行业面前的一个课题。对这个问题，如果我们在维修中解答思路不正确，就会延长检查和诊断的时间，造成工作困难。

正文

1．发动机怠速不稳概念

正常的发动机怠速是在控制单元的期望值的正负10％内运转或超出中心值偏离控制单元的期望值称为怠速不稳。

怠速不稳按发动机不同运行条件下可划分为：一种是凉车快怠速不稳，温度升高以后正常；第二种就是热车正常怠速不稳；第三种是怠速有负荷的时怠速不稳，如说开空调，挂入D、R档时；第四种是正常运转时间歇性抖动。在处理这类故障时一定要弄清条件及故障现象，再制定相关维修方案。

2.怠速不稳的原因分类及原因分析

按照故障出现的部位或系统分类，一是出现在进气系统，是由进气系统工作不正常造成的怠速不稳。第二就是燃油系统出现故障，第三是点火系统工作故障。第四是发动机的机械故障。

2.1进气系统

2.1.1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，会造成混合气过浓、过稀，使发动机燃烧不正常。具体的原因有：第一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气，第三是真空管插头拖拉或者是破裂。第四是PCV阀故障，也可能使混合气不正常，第五是碳罐电磁阀故障、EGR阀的故障，都会影响可燃混合气的比例。

2.1.2节气门和进气道积垢过多

我们知道大众汽车怠速控制为节气门控制，最近几年推行电子节气门，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，都会造成混合气不好控制，或者学习值一旦调整到最大期限，上限期没有了无法自适应调节，这样会造成怠速不稳，常见的就是控制进气的节气门积碳、脏污。

2.1.3怠速进气量失准

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。节气门位置传感器节气门怠速信号缺失，因为它是收到这个信号以后控制来源才能进入到怠速程序。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。

2.2燃油供给系统

燃油供给系统故障导致怠速不稳主要有以下几方面的原因：

2.2.1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。

2.2.2燃油系统压力的问题，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，使混合气过浓，达到了电脑控制极限，从排气中能够体现。

2.2.3燃油泵故障，泵油能力不足，安全阀弹力过小，造成油压过低；进油管变形，燃油压力调节器故障，回油管压瘪堵塞，使燃油压力超过正常值。

2.2.4由于各传感器、以及线路，信号的不正确导致控制单元错误的发出指令，使得空燃比不正常。具体的原因如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（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）等。

2.3点火系统

目前的汽车电控汽油发动机几乎都将点火模块与点火线圈做成一体，采用双点火线圈或者直接点火。

2.3.1点火模块故障

点火模块故障会导致电火花过弱或者是不点火，对于这个故障现象有以下几种原因可能引起：一是点火信号失准，二是点火模块电源电路故障，三是线圈和点火模块本身故障，这些故障都可能导致发动机怠速不稳。

2.3.2火花塞或高压线故障

火花塞型号不正确，间隙不正确或烧蚀，高压线电阻过大漏电等。

2.3.3点火提前角失准

由于传感器（如空气流量计或进气歧管压力传感器，凸轮轴位置传感器爆震传感器）信号不准，引起燃烧不正常导致怠速不稳。

2.4排气系统（三元催化堵塞）

三元催化堵塞后会引起怠速不稳，随着堵塞程度的严重，最高车速会下降，如100公里一直下降到50公里甚至更低。同时伴随着怠速不稳现象。

2.5其他系统或总成故障

自动变速器、空调、转向等系统出现故障后会增加怠速不稳程度，没有can-bus 系统的车辆靠信号线把空调、挂档（自动变速器）等负荷信号传送给电控单元，以提高负荷怠速实现怠速稳定。带can-bus系统的车辆如总线故障，负荷信号将无法准确传送从而导致怠速不稳。

2.6机械结构故障

2.4.1配气机构故障

配气机构故障导致个别缸功率不足，从而使各缸功率不平衡导致怠速不稳。正时皮带安装错误，各缸开闭气门时刻发生变化，导致相位失准，可能导致怠速失稳。气门工作面与气门座圈积碳过多造成密封不严。气门相关零部件磨损或损坏，如凸轮轴磨损不一致，推杆、摇臂、磨损，气门卡住，弹簧折断造成进气不均，导致怠速不稳。机体组和活塞连杆组故障，汽缸垫漏气，活塞环间隙过大，活塞环折断、对口、失去弹性、活塞环槽积碳过多，气缸、活塞形位公差超限等导致各缸压缩比的改变都可能影响怠速稳定。

3.怠速不稳的诊断步骤

进气系统、燃油系统、点火系统以及发动机机械结构的故障会产生怠速不稳。不稳的现象是涉及面广，工作难度大。发动机如果是不能发动，这个问题好解决，但是怠速不稳比这个因素多的多，虽然原因有百般变化，根据结构和理论的分析和经验还是能够作出正确的判断，再经过检测来作出下一步的工作的方案。

怠速不稳主要诊断主要步骤：

3.1询问车主

接到怠速不稳的车后主要询问车主以下的情况：

第一次出现怠速不稳的时间，有多长时间，是缓慢的出现还是突然的出现，这是我们要心中有数；

第二是怠速不稳与行车状况，比如说每次在减速以后才发现怠速不稳还是什么情况；

第三是怠速不稳与发动机温度，是凉车还是热车的时候出现怠速不稳；还有就是车辆的行使里程，行使里程很多了，时间很长，可能是综合故障，包括各部的零部件参数的改变，不管是机械的还是电器的，我们可能要想的更多一些；

第五，我们要了解该车的保养情况，有的用户，不太注意保养或者为了节省费用做一些不是定期保养，定公里数的保养。大众车大家都熟悉，行驶75000公里、15000公里后，可能到S店来做保养，只换三滤，火花塞可能会被漏掉更换。所以，我们要询问车的保养，如果没有正规保养，我们就要按照保养项目来做一段之后再做下一步的诊断；

第六，了解该车对此故障的维修历史。我们可以了解一下，上一个修理厂他们做

了哪些工作，也要有数。经过他们没有好，会不会把这个故障扩大了，这是有可能的。还有了解车的配置情况，是否有增压，可变进气相位，可变进气道等一些新的装置，这样才会考虑问题全面，缩短时间，避免做一些无用的工作。

3.2外观检查

检查发动机的运转情况，判断是轻微的还是剧烈的，观察发动机的转速表，读数据块。观察发动机的实际情况，比如说油尺管晃动情况，为故障判断寻找依据。依据抖动的程度，判断大致原因，如偏离期望中心值较大，抖动较大，不会是由于积碳造成的，如果是在控制单元期望值内，积碳、喷油器工作不良引起可能性较大。带负荷以后抖动，比如说打开空调、灯光等等，可能是负荷的信号没有发到电脑，或者发动机的怠速由于故障，使它的功率下降而出现怠速不稳，观察排气管排气情况，排气声是否稳定，是否有水排出等，油门拉件是否复位正常，拉线不正常导致怠速触点不闭合造成怠速不稳。

3.3故障码读取

程序是读码，在读码之前我们有时候要看一下版本信息，如果这个车以前有更换过电脑的历史，要卡一下它的编码是否正确，如果编码不正确，自变箱的车变成手变箱的车，编码不正确也会出现怠速不稳。这时需要我们仔细观察。就读码来说，有永久性和偶发性读码两种，我们要记下来，然后进行清码，然后再运行机器，运行的时候看发生故障发生的条件，比如说水温等等，然后再读码。

解码器可以显示这个码的信息，但是有时候不够，还要查一下它的维修手册，看一下它的原因、影响和排除方法，我想把这些看清楚以后，便于我们下一步如何操作。对于偶发性的故障也不能忽视，有些故障出现的时候，是由于偶发性故障码引起的。比如说插头的虚脱和线路的接替，这些故障经过颠簸以后可能排除了。所以，车辆来的时候可能没有发现问题有故障，但是偶发性码也是我们思维中要考虑的一点。如果没有机械故障码，就要考虑一些故障码不监视的软件。我们知道，有监控的电路，电控信息在哪一点，还有电压情况，出现了故障码，是对正极短路，还是对地短路等等，如果发现到了极限点，比如说正极几伏以上，接近这个电脑就要记忆。还有一个故障内容，就是监视这个信号的范围，比如说水温传感器，如果是在零下40度以下，或者零上140度以上就会出现这些现象。但是捷达车、超人解码器就没有监控，这个时候我们要考虑到点火器的问题，不能再认为没有故障码，就没有问题，只是监控的部

分。不监控的我们可以读一读故障码，我认为见到一款车没有故障码我们可以读一下，我们分析没有涉及方面的故障原因来进行测量。

3.4阅读分析数据流

数据流提供发动机运转中的实时数据，能否分析的准确能主要取决与诊断者的技术水平。在读取数据流时对照标准数据流，重点关注超范围的内容，影响怠速稳定的主要数据有：节气门开度值（大众系列）正常值2-5°，如开度过大，说明节气门脏堵，工况信息显示是否显示怠速工况，没有显示怠速工况说明怠速触点没有闭合。空气流量值、点火提前角（正常6-12°波动过大，怠速不稳），冷却液温度、进气温度等都是影响怠速稳定的重要依据。

3.5诊断测量

根据故障的现象和故障码的内容及数据流，确定测试范围和项目这个时候我们决定测量哪一项，测量工具和方法很多，这根据具体的情况来确定工具和方法，这没有一定的顺序，选择哪一种仪器依据情况来定。像示波器它的作用很大，但是在某些情况下不具备这样的条件，可以用其他方法和仪器解决，遵循从简单到复杂的原则，从电控到机械部分，做好测量记录，最后分析的时候有机的联系到一起进行综合型分析。

3.6故障排除

依据检测结果参考维修手册里有故障排除指南制定排除方案。在排除过程中同样遵循从简到繁的原则，从简单易行的项目做起，先就车再拆解。

3.7竣工检验

故障排除后我们用诊断仪，尾气分析仪等诊断设备再检测一遍，试车故障完全排除后交付客户，我们要对维修车辆电话跟踪，比如说在三天内必须电话跟踪一次，我们必须对用户车辆的维修质量负责，提示用户使用车辆的注意事项。力争做到质量有保障客户满意，用户在使用当中他的满意代表他对车辆和服务的认可，树立起专业热诚的企业形象。

4.怠速不稳故障案例分析

维修案例：宝来1.6怠速抖动、加速不良故障

故障现象：

一辆宝来1.6，装配5V发动机，手动变速器，怠速抖动，同时感觉加速比以前差。火花塞缸线都换过，连汽油泵都换了，但是故障依旧。

故障诊断与排除：

首先观察发动机怠速运转状态。发现怠速有规律抖动，急加油门感觉动力不足。连接ＶＡＳ５０５１，进入发动机控制系统查询故障码，发现有两个故障码：17763－１缸点火触发断路；17766－２缸点火触发断路。故障码不能删除。根据故障码显示，分析可能原因为：

１．点火线圈与发动机控制单元间的触发线路断路。

２．点火线圈故障。

３．发动机控制单元故障。

根据相关线路图（图一），首先量取点火线圈与发动机控制单元间的线路。取下点火线圈的４脚插头，打开点火开关，测量４脚插头２、４脚之间的电压为12.67Ｖ。说明点火线圈供电与搭铁正常。测量４脚插头１脚与发达机控制单元插头Ｔ121/102间的电阻为0.4欧姆，４脚插头3脚与发达机控制单元插头Ｔ121/103间的电阻为0.4欧姆，说明点火线圈与发动机控制单元间线路正常。可以初步判断故障的原因可能在点火线圈或发动机控制单元上。利用VAS5051的示波器功能测量点火线圈触发波形，（如图二）所示。观察波形发现在两个矩形波之间有一个下降尖峰，判断故障应该在此处。本着先简后难的工作顺序，先更换点火线圈，观察波形正常。同时发动机工作平稳，急加速有力，试车发动机工作正常。

维修小结：

本案例是宝来1.6怠速抖动，查询故障码17763、17766，分别是1缸、2缸点火触发断路，控制单元监测的点火触发信号不正常。首先测量点火线圈4条导线工作正常，再测量触发信号，发现两个矩形波之间有一个负电压波谷，说明点火放大器和控制单元之间有一个故障。本着先易后难的原则更换前者，故障迅速排出。

结束语：

随着汽车电控技术的发展，发动机怠速不稳的诊断更加复杂，但是利用先进的专业检测仪器和维修人员长期的经验积累，此类故障的准确诊断和排除仍然是能够做到的。作为维修技术人员我们应该认真研究专业理论和技能，注意总结和积累日常工作经验，得出维修知识和规律，不断的提高自己的专业技术水平。

参考文献：

《大众宝来维修手册》化学工业出版社出版周晓飞万健才主编

《汽车发动机电控系统维修图册》人民交通出版社出版周晓飞陈晓霞主编《汽车修理工（技师、高级技师）》机械工业出版社出版关文达张凯良主编