车辆怠速不良是电喷发动机一种最常见的故障。发动机之所以容易发生怠速不良故障,主要是由于发动机在整个使用寿命中发生了种种变化,导致各缸产生的转矩大小不一致,使发动机运转不平衡,而且在怠速时表现得较为明显。
理想的电控单元(ECU)平稳性调节目标是,在每个气缸燃烧后,曲轴都获得基本相同的转速改变量,然后根据转速差别对各缸喷油量进行精确调节,使所有气缸对曲轴转速都做出相等的贡献,但事实上这是难以做到的。
ECU 对怠速工况的识别主要依据节气门位置传感器的信号。为了验证怠速工况,可以起动发动机,使之怠速运转并暖机到90℃左右,然后连接故障诊断仪,读取数据列表,如果怠速状态值显示为“ON”,即表示ECU 确认发动机处于怠速工况,否则为不正常。
1.一般排查步骤
导致发动机怠速不良的原因十分复杂,根据故障原因的权重,排查发动机怠速不良故障的一般步骤为:
①检查燃油系统压力是否过低;
②检查节气门控制组件、怠速控制阀是否工作不良或怠速调整不当;
③检查空气滤清器是否堵塞;
④检查进气管路是否漏气;
⑤检查空气流量计是否失常;
⑥检查冷却液温度传感器是否失常;
⑦检查线束、高压线是否漏电或断路,各缸火花塞是否工作不良;
⑧检查喷油器是否漏油、堵塞或雾化不良;
⑨检查各缸压缩压力是否不均衡。
例如,一辆桑塔纳时代超人轿车,冷车起动后踩加速踏板熄火,再次起动比较困难,起动后发动机怠速抖动。这种情况往往是发动机机械部分出现问题,如气门关闭不严,造成气缸压缩压力不足。有两种可能,一是进、排气门积碳和结胶严重,积碳吸附了部分燃油,同时积碳和胶质变硬,造成气门与气门座密封不严;二是机油泵限压阀卡死,由于冷车时机油粘度大、压力高,液压挺柱回油不及时,造成气门关闭不严,所以发动机起动后抖动,加油时熄火,热车后机油变稀,液压挺柱回油正常,所以热车时运转正常。
2.怠速过高的排查
若发动机怠速在 1200~1800r/min之间,说明怠速过高,这通常是由于进气管路漏气、某控制阀失控或怠速控制阀脏堵、阀芯卡滞造成的。清洗节气门后,容易出现怠速居高不下的现象,这是因为 ECU 仍按原来的学习值控制怠速空燃比,脱离了实际需要,发动机反而运转不良。对于这种情况,经过一段时间的自适应,一般会恢复正常。
节气门清洗干净后,在相同的开度下进气量增加,混合气会变稀,经过氧传感器的反馈和 ECU 的调整,混合气又会变浓。ECU 就是这样根据氧传感器的信号反馈不断地对空燃比进行修正和补偿,在这一过程中,ECU逐渐地学习、适应了新的变化(即节气门已清洗干净),所以怠速会恢复正常。
为了加快自适应的进程,可在清洗节气门之前拆下蓄电池负极线,清除ECU对原节气门的记忆,这样清洗后就可以较快地使发动机怠速恢复正常。若进行自适应学习后怠速仍然过高,则可能是由于节气门周边间隙过大而漏气(在节气门全关的情况下,将节气门内部对着光线,能够看到一圈亮缝),可拆开节气门,在阀门和壳体内壁涂一层密封胶,使节气门在全关位置时基本密封。
对于双燃料汽车,情况可能更复杂一些,如一辆桑塔纳3000 双燃料汽车,清洗节气门后怠速达 1500r/min,只有增加发动机负荷(如开启空调、接通前照灯或转动方向盘),怠速才会恢复正常。对于这种情况,应查看怠速和部分负荷时的λ 学习值及节气门开度,并与正常值对比。大致可分为以下三种情况:
①怠速和部分负荷时的 λ 学习值都显示混合气偏稀,且超过正常值范围较多(节气门开度达 3.1%~3.5%),说明通过空气流量计的空气量明显少于实际进入气缸的空气量。
②怠速和部分负荷时的 λ 学习值都正常,节气门开度接近 0%,说明节气门体漏气严重,需要更换。
③怠速时的 λ 学习值显示混合气偏稀,且偏离正常值范围,但部分负荷时的λ 学习值在正常值范围内,说明空气流量计到进气歧管衬垫之间(包括进气管、曲轴箱通气阀及连接管路)漏气。注意:踩下制动踏板后怠速下降,说明制动真空助力泵漏气;高速行驶后停车等待绿灯时怠速过高,则为气缸严重窜气。