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摘要:本文主要对丰田卡罗拉发动机怠速抖动的原因进行了探究,并结合丰田卡罗拉发动机怠速抖动实例,对其故障现象进行了分析和诊断,详细阐述了此类故障分析和维修的具体思路,旨在为汽车发动机怠速抖动维修提供参考。
关键词:发动机;怠速抖动;故障;排除
前言
随着小型车辆在我国社会家庭的日渐普及,发动机怠速抖动问题已成为汽车常见故障类型之一[1]。根据过往经验分析发现,故障通常产生于发动机怠速时,且伴有怠速不稳、发动机横向摆幅增大等现象,同时故障现象会随着发动机转速的升高而逐渐减弱[2]。由于发动机怠速抖动会严重影响发动机正常使用性能,增加发动机功率耗损量,缩短汽车使用寿命,笔者遂结合故障实例,针对丰田卡罗拉发动机怠速抖动故障分析及排除方法进行了系统性研究。
1.发动机怠速抖动原因探究
(1)积碳问题:汽车节气门和气门等部位出现积碳现象,会导致汽车发动机出现怠速抖动现象。这是因为当前大多数家用轿车均装备有高速发动机,当驾驶员执行换挡操作时,发动机的实时转速约为2500r/min,一旦低于此数值则极易导致发动机相关部位产生积碳情况,引发气门密封性降低问题,致使行车电脑出现误判,空气比例远高于正常比例,影响油气混合配比[3]。同时积碳现象还会导致吸油情况发生,致使汽油比例远低于正常值,使汽车在行驶过程中极易产生动力不足和发动机怠速抖动现象。
(2)点火系统元件问题:缸线、火花塞等元件故障均会导致发动机火花塞的正极和负极之间出现较大间隙,缩小着火点表面积,降低油气混合气引燃所需的动力水平,促使发动机出现抖动现象。同时点火线圈一旦老化也会引发电流不畅等异常现象,导致发动机发生抖动情况。
(3)水温传感器失灵:作为行车电脑进行汽车发动机实时运行情况判断的重要参考依据之一,喷油系统运行中的喷油量受到水温传感器信号的修正控制。例如,当发动机冬季启动温度为-12℃,而传感器通过行车电脑传输的温度为14℃,则在电脑控制下汽车喷油系统就会按照14℃条件下的运行情况进行喷油,导致喷油量远低于实际所需的油量,引发动力不足、发动机怠速抖动现象。
(4)进气系统漏气:汽车各个气缸在使用过程中所形成的偏差现象也会导致发动机怠速抖动,这是因为常见发动机的气缸数量通常≥3个,在长时间运行后各活塞的点火时间和时长间隙均会存在差异,行车电脑则无法诊断出相对微小的偏差,仍会将其“等同视之”,这就极易导致理论与实际运行出现偏差。同时在发动机经过长期使用后,各气缸的活塞和缸套之间也会存在不同程度的磨损情况,致使二者与气缸壁间隙距离出现差异,当汽车处于无机油润滑的冷启动状态时,大间隙气缸受温度骤变因素影响,动力输出也会随之下降,引发汽车发动机抖动现象。
(5)其他因素:除上述原因外,燃油质量问题、点火和喷油电路问题、发动机结构问题、怠速马达无法正常运转、气缸磨损较大、相关元件破损、怠速阀体较脏等因素均会引发汽车发动机怠速抖动现象。同时控制线路未连接恰当也会导致供油量出现骤降现象,致使汽车发动机动力不足,缸体内的混合气无法充分燃烧,出现发动机各缸做功差异,造成怠速抖动故障情况。
2.实例解析
2.1汽车故障现象简析
一辆2015年产丰田卡罗拉款汽车,配备有1.6L发动机,行程7.9万km后,启动发动机后伴有怠速抖动现象,加速后会冒出黑烟,换挡冲车,动力不足,耗油量与之前相比较明显增加。此车主要作为实训车使用,维修前再次进行故障确认,发现汽车在怠速状态下启动时,发动机伴有剧烈抖动现象,但发动机故障灯并没有亮;提高转速后,抖动程度降低,松开油门重新恢复至怠速状态,发动机变为轻微抖动;反复变化发动机转速重新恢复至怠速状态时,发动机剧烈抖动。
2.2故障分析诊断与排除
①检查进气系统,包括节气门、进气管、空气滤清器等组成部分,拆除节气门进气软管端箍带后,即可查看节气门情况,发现怠速阀和节气门并无积碳现象,因此并非积碳引发的怠速抖动问题。
②检查汽车机械结构,发现发动机点火启动后,皮带张力正常,未引起发动机怠速抖动现象,且发动机各支承处支承块无破碎、裂痕问题,机械部分完好。
③根据上述的初步检查结合故障现象,初步认为发动机存在缺缸故障。采用汽车故障诊断仪金德KT600读取故障码进行故障检查,装备监测结果显示“P0300(多缸缺火)”和“P0302(2缸未点火)”,根据故障码指示结合仪表故障灯闪亮提示,说明该车存在发动机缺火现象,显示在发动机运行时,发动机所操控的单元存在气缸缺火,事故缸体为2缸。
④检查该车点火系统,用汽车专用万用表檢查其供电电压为12V正常。拆除火花塞,检查绝缘垫和螺纹后发现一切正常。检查电极间隙,预设间隙1mm,检查数值正常。进行火花塞高压试火,观察2缸火花塞没有高压蓝色火花,怀疑2缸点火控制器或点火线圈存在故障,取出2缸点火装置,对点火线路进行检测,检测后发现各线路检测值均符合预设参数标准。
⑤采用交换法进行二次检测,相互交换2、3号缸之间的点火装置,重启发动机,观察发动机运行情况,当发动机启动后,采用KT600诊断仪检测发动机运行故障,故障代码显示“P0300(多缸未点火)”和“P0303(3缸未点火)”,显示原3缸点火装置未遭受损坏,而2缸的点火装置确实存在故障,在2缸上安装全新点火装置,检测发动机系统未获取故障代码,一切诊断结果表明“系统运行正常”,启动发动机,3min加速运行后,汽车重归怠速状态,驾驶员感受到车体伴有抖动,但与检修前相比明显好转,问题仍未完全消除。重新检测发动机系统,查看显示出的问题代码,仪器检测结果为“系统正常”,无问题代码,同时故障灯熄灭,说明新更换的点火装置排除了缺火故障,但是仍存在发动机怠速抖动现象,初步判断为缺火引发的催化剂损害问题。然而经过该车净化装置后,未发现损毁情况,将4个缸体按照次序分别去除各自在喷油机械处的线束插头,实施断油检测操作,发现取出2缸插头后,汽车发动机的转速并未明显降低,且抖动现象未发生变化,说明2缸工作还未正常,因此需要继续展开深入检测。 ⑥采用听诊仪器聆听2缸喷油机运行声音,以此为依据判断其和发动机运行转速之间的关联,此时发现2缸喷油器运行时处于低音状态,查看2缸喷油器电阻值,发现该元件有故障。丰田卡罗拉汽车的喷油器预设电阻值R约为13~15Ω,但是采用万用表检测出的电阻值仅为7Ω,显示2缸喷油器存在故障。为了解决这一问题,笔者拆下喷油器后对其进行了清理作业,发现2缸喷油器周围堆积了许多杂质,以灰尘为主,采用喷油器清洗设备进行按键操控清洗,按顺序将其与各喷油器械相连接,单个喷油设备检测次数≥2次,发现2缸喷油数量较低,为2.6mg/stk,通常在7~13mg/stk,系统油压同样处于较低状态,仅为0.217MPa(标准压力0.4~0.5MPa)。
⑦经过上述步骤发现2缸喷油器无法正常工作,在拆除设备进行清洗后,发现2缸喷油压力和喷油数量均未达到正常标准,检测后发现设备针阀存在卡死情况,必须实施多次重复清理,清理后检测结果显示,喷油器电阻值仍未达到正常标准,2缸喷油器存在短路故障,考虑到喷油器设备的电磁线圈本身磁性较低,因此针阀通常仅能开到50%,无法完全依照发动机操控单元指令进行正常工作,且混合气密度较低,导致2缸无法正常工作,引发汽车发动机怠速抖动现象。后经过更换同型号發动机喷油器后,汽车发动机怠速抖动故障完全消失,且发动机能够正常工作,确认故障已成功排除。
3.总结
综上所述,上述丰田卡罗拉发动机怠速抖动故障主要是由于该车发动机2缸的点火装置和喷油器存在故障,导致发动机缺缸工作,引起发动机怠速抖动故障。在分析和诊断过程中,充分发挥故障诊断仪读故障代码和数据流的作用,结合元件、电路的检测和分析,最后得出结论,诊断分析过程具有典型性。随着家用轿车的普及和汽车发动机电控水平的日益提升,发动机怠速抖动故障问题也随之增多。维修技师在对汽车进行修理时,必须充分运用现代化电控诊断技术,提高故障分析和排除效率,在读取故障代码和数据流后,还结合修车经验对故障码和数据进行解析,清晰掌握汽车各系统的具体结构和原理,按照故障诊断步骤依序对相关零部件和控制电路进行深入的探查,彻底消除汽车故障,确保行车安全。
参考文献:
[1]周超.发动机怠速不稳的故障诊断与排除[J].中国科技博览,2015(21):84.
[2]陈洞福.对丰田卡罗拉1.6ATGL轿车发动机发抖的故障分析与排除[J].无线互联科技,2015(4):114-115.
[3]于晓喜.浅析汽车发动机怠速抖动故障诊断与排除[J].时代汽车,2017(5):55-56.
关键词:发动机;怠速抖动;故障;排除
前言
随着小型车辆在我国社会家庭的日渐普及,发动机怠速抖动问题已成为汽车常见故障类型之一[1]。根据过往经验分析发现,故障通常产生于发动机怠速时,且伴有怠速不稳、发动机横向摆幅增大等现象,同时故障现象会随着发动机转速的升高而逐渐减弱[2]。由于发动机怠速抖动会严重影响发动机正常使用性能,增加发动机功率耗损量,缩短汽车使用寿命,笔者遂结合故障实例,针对丰田卡罗拉发动机怠速抖动故障分析及排除方法进行了系统性研究。
1.发动机怠速抖动原因探究
(1)积碳问题:汽车节气门和气门等部位出现积碳现象,会导致汽车发动机出现怠速抖动现象。这是因为当前大多数家用轿车均装备有高速发动机,当驾驶员执行换挡操作时,发动机的实时转速约为2500r/min,一旦低于此数值则极易导致发动机相关部位产生积碳情况,引发气门密封性降低问题,致使行车电脑出现误判,空气比例远高于正常比例,影响油气混合配比[3]。同时积碳现象还会导致吸油情况发生,致使汽油比例远低于正常值,使汽车在行驶过程中极易产生动力不足和发动机怠速抖动现象。
(2)点火系统元件问题:缸线、火花塞等元件故障均会导致发动机火花塞的正极和负极之间出现较大间隙,缩小着火点表面积,降低油气混合气引燃所需的动力水平,促使发动机出现抖动现象。同时点火线圈一旦老化也会引发电流不畅等异常现象,导致发动机发生抖动情况。
(3)水温传感器失灵:作为行车电脑进行汽车发动机实时运行情况判断的重要参考依据之一,喷油系统运行中的喷油量受到水温传感器信号的修正控制。例如,当发动机冬季启动温度为-12℃,而传感器通过行车电脑传输的温度为14℃,则在电脑控制下汽车喷油系统就会按照14℃条件下的运行情况进行喷油,导致喷油量远低于实际所需的油量,引发动力不足、发动机怠速抖动现象。
(4)进气系统漏气:汽车各个气缸在使用过程中所形成的偏差现象也会导致发动机怠速抖动,这是因为常见发动机的气缸数量通常≥3个,在长时间运行后各活塞的点火时间和时长间隙均会存在差异,行车电脑则无法诊断出相对微小的偏差,仍会将其“等同视之”,这就极易导致理论与实际运行出现偏差。同时在发动机经过长期使用后,各气缸的活塞和缸套之间也会存在不同程度的磨损情况,致使二者与气缸壁间隙距离出现差异,当汽车处于无机油润滑的冷启动状态时,大间隙气缸受温度骤变因素影响,动力输出也会随之下降,引发汽车发动机抖动现象。
(5)其他因素:除上述原因外,燃油质量问题、点火和喷油电路问题、发动机结构问题、怠速马达无法正常运转、气缸磨损较大、相关元件破损、怠速阀体较脏等因素均会引发汽车发动机怠速抖动现象。同时控制线路未连接恰当也会导致供油量出现骤降现象,致使汽车发动机动力不足,缸体内的混合气无法充分燃烧,出现发动机各缸做功差异,造成怠速抖动故障情况。
2.实例解析
2.1汽车故障现象简析
一辆2015年产丰田卡罗拉款汽车,配备有1.6L发动机,行程7.9万km后,启动发动机后伴有怠速抖动现象,加速后会冒出黑烟,换挡冲车,动力不足,耗油量与之前相比较明显增加。此车主要作为实训车使用,维修前再次进行故障确认,发现汽车在怠速状态下启动时,发动机伴有剧烈抖动现象,但发动机故障灯并没有亮;提高转速后,抖动程度降低,松开油门重新恢复至怠速状态,发动机变为轻微抖动;反复变化发动机转速重新恢复至怠速状态时,发动机剧烈抖动。
2.2故障分析诊断与排除
①检查进气系统,包括节气门、进气管、空气滤清器等组成部分,拆除节气门进气软管端箍带后,即可查看节气门情况,发现怠速阀和节气门并无积碳现象,因此并非积碳引发的怠速抖动问题。
②检查汽车机械结构,发现发动机点火启动后,皮带张力正常,未引起发动机怠速抖动现象,且发动机各支承处支承块无破碎、裂痕问题,机械部分完好。
③根据上述的初步检查结合故障现象,初步认为发动机存在缺缸故障。采用汽车故障诊断仪金德KT600读取故障码进行故障检查,装备监测结果显示“P0300(多缸缺火)”和“P0302(2缸未点火)”,根据故障码指示结合仪表故障灯闪亮提示,说明该车存在发动机缺火现象,显示在发动机运行时,发动机所操控的单元存在气缸缺火,事故缸体为2缸。
④检查该车点火系统,用汽车专用万用表檢查其供电电压为12V正常。拆除火花塞,检查绝缘垫和螺纹后发现一切正常。检查电极间隙,预设间隙1mm,检查数值正常。进行火花塞高压试火,观察2缸火花塞没有高压蓝色火花,怀疑2缸点火控制器或点火线圈存在故障,取出2缸点火装置,对点火线路进行检测,检测后发现各线路检测值均符合预设参数标准。
⑤采用交换法进行二次检测,相互交换2、3号缸之间的点火装置,重启发动机,观察发动机运行情况,当发动机启动后,采用KT600诊断仪检测发动机运行故障,故障代码显示“P0300(多缸未点火)”和“P0303(3缸未点火)”,显示原3缸点火装置未遭受损坏,而2缸的点火装置确实存在故障,在2缸上安装全新点火装置,检测发动机系统未获取故障代码,一切诊断结果表明“系统运行正常”,启动发动机,3min加速运行后,汽车重归怠速状态,驾驶员感受到车体伴有抖动,但与检修前相比明显好转,问题仍未完全消除。重新检测发动机系统,查看显示出的问题代码,仪器检测结果为“系统正常”,无问题代码,同时故障灯熄灭,说明新更换的点火装置排除了缺火故障,但是仍存在发动机怠速抖动现象,初步判断为缺火引发的催化剂损害问题。然而经过该车净化装置后,未发现损毁情况,将4个缸体按照次序分别去除各自在喷油机械处的线束插头,实施断油检测操作,发现取出2缸插头后,汽车发动机的转速并未明显降低,且抖动现象未发生变化,说明2缸工作还未正常,因此需要继续展开深入检测。 ⑥采用听诊仪器聆听2缸喷油机运行声音,以此为依据判断其和发动机运行转速之间的关联,此时发现2缸喷油器运行时处于低音状态,查看2缸喷油器电阻值,发现该元件有故障。丰田卡罗拉汽车的喷油器预设电阻值R约为13~15Ω,但是采用万用表检测出的电阻值仅为7Ω,显示2缸喷油器存在故障。为了解决这一问题,笔者拆下喷油器后对其进行了清理作业,发现2缸喷油器周围堆积了许多杂质,以灰尘为主,采用喷油器清洗设备进行按键操控清洗,按顺序将其与各喷油器械相连接,单个喷油设备检测次数≥2次,发现2缸喷油数量较低,为2.6mg/stk,通常在7~13mg/stk,系统油压同样处于较低状态,仅为0.217MPa(标准压力0.4~0.5MPa)。
⑦经过上述步骤发现2缸喷油器无法正常工作,在拆除设备进行清洗后,发现2缸喷油压力和喷油数量均未达到正常标准,检测后发现设备针阀存在卡死情况,必须实施多次重复清理,清理后检测结果显示,喷油器电阻值仍未达到正常标准,2缸喷油器存在短路故障,考虑到喷油器设备的电磁线圈本身磁性较低,因此针阀通常仅能开到50%,无法完全依照发动机操控单元指令进行正常工作,且混合气密度较低,导致2缸无法正常工作,引发汽车发动机怠速抖动现象。后经过更换同型号發动机喷油器后,汽车发动机怠速抖动故障完全消失,且发动机能够正常工作,确认故障已成功排除。
3.总结
综上所述,上述丰田卡罗拉发动机怠速抖动故障主要是由于该车发动机2缸的点火装置和喷油器存在故障,导致发动机缺缸工作,引起发动机怠速抖动故障。在分析和诊断过程中,充分发挥故障诊断仪读故障代码和数据流的作用,结合元件、电路的检测和分析,最后得出结论,诊断分析过程具有典型性。随着家用轿车的普及和汽车发动机电控水平的日益提升,发动机怠速抖动故障问题也随之增多。维修技师在对汽车进行修理时,必须充分运用现代化电控诊断技术,提高故障分析和排除效率,在读取故障代码和数据流后,还结合修车经验对故障码和数据进行解析,清晰掌握汽车各系统的具体结构和原理,按照故障诊断步骤依序对相关零部件和控制电路进行深入的探查,彻底消除汽车故障,确保行车安全。
参考文献:
[1]周超.发动机怠速不稳的故障诊断与排除[J].中国科技博览,2015(21):84.
[2]陈洞福.对丰田卡罗拉1.6ATGL轿车发动机发抖的故障分析与排除[J].无线互联科技,2015(4):114-115.
[3]于晓喜.浅析汽车发动机怠速抖动故障诊断与排除[J].时代汽车,2017(5):55-56.