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發動機怠速不穩是經常遇見的故障,該故障主要有幾個方面的原因造成,比如進氣系統方面,進入發動機內的空氣量不穩定或漏氣;燃油系統方面,油壓調節器損壞導致系統油壓存在波動;點火系統方面,點火線圈的點火能量不穩定或火花塞損壞;其他方面還會受到車輛用
發動機怠速不穩是經常遇見的故障,該故障主要有幾個方面的原因造成,比如進氣系統方面,進入發動機內的空氣量不穩定或漏氣;燃油系統方面,油壓調節器損壞導致系統油壓存在波動;點火系統方面,點火線圈的點火能量不穩定或火花塞損壞;其他方面還會受到車輛用電設備的影響等。
最近,一位大眾途銳車主到店維修車輛,車主反映該車的發動機在怠速時,轉速偶爾會出現不穩定的情況,轉速指針上下浮動,這輛車是13年的,發動機型號是CJT,排量3.0T,累計行駛24萬公里。
怠速不穩原因的分析
該車最主要的特點就是怠速不穩定,發動機的怠速控制是由發動機ECU根據冷卻液溫度傳感器作為修正信號,起動機信號、空擋位置開關、空調壓力信號、車速信號作為開啟和關閉的判斷信號,節氣門位置傳感器作為最主要的檢測信號,并通過這些信號來識別發動機的怠速狀況,驅動怠速控制閥(怠速電機),使發動機轉速得到準確控制,該控制原理如下圖所示。
所以首先考慮的是進氣系統方面,有可能是計算進入燃燒室內的空氣信號不準確或是進入的空氣量不穩定造成的,一般主要考慮以下幾點:
1、真空漏氣。如果發動機進氣管存在漏氣現象,那么漏進進氣管內的空氣就不會計算到空氣流量計的計算量上,就會造成實際上是空氣多,噴油少的情況,也就是混合氣過稀。
2、空氣流量計熱膜受污染??諝饬髁坑嫲惭b在空氣濾清器后方,如果空氣濾清器很久沒有更換,未被過濾的空氣流過空氣流量計時,雜質或多或少會附著在熱膜上,熱膜臟了,那么計量也會失準。
3、節氣門故障。節氣門是控制進氣量多少的閥門,在怠速時打開的角度是一定的,很小在幾度的范圍內,如果是節氣門損壞卡滯或積碳多導致節氣門關閉不嚴,會導致怠速不穩。
車輛基本的檢查
接車后運轉發動機,沒有發現車主所說的轉速不穩的現象,發動機轉速能穩定在800轉左右。按照分析的思路還是先檢查了真空管,找了瓶化清劑噴在可能存在的漏氣點,沒有發現無漏氣情況。
找到該車的節氣門,使用專門的節流閥清洗劑進行清洗,清洗后進行匹配后發現故障依舊,使用診斷電腦掃描發動機控制系統,也沒有發現有任何故障碼,于是建議車主把車留在廠內進行仔細的檢測,等出現故障現象的時候在檢查故障原因,但是車主不愿意,只想做個常規檢查,在檢查了油液、胎壓和燈光等,也沒有發現有異常的情況。
就在一籌莫展之際,車主還表示前不久換過蓄電池,于是覺得應該要檢查一下蓄電池,有可能這個蓄電池就是引起故障的一個因素,用萬用表簡單的測量了一下電瓶電壓、啟動電壓和發電機的充電電壓,數據都是正常的。就在打開所有燈光檢查時,發動機出現車主反映的怠速不穩的現象了,此時車內的閱讀燈忽暗忽明的,這應該是發動機輸出電壓不穩定造成的。此時再次測量發電機的發電量,發現電壓在12V、13V和14V之間來回跳動,這個數據是不正常的,因為發電機的調節電壓的值在一定的轉速范圍內是穩定的,應該是電壓調節器存在故障。
電壓調節器分析與檢測
電壓調節器的結構如下圖所示,電壓調節器可以使交流發電機的輸出直流電壓在一定的范圍內保持基本恒定,在怠速時發動機的輸出電壓是13.6V左右;在接通空調、前大燈等用電設備的情況下,輸出的電壓在12.5V作用;隨著轉速的提高,輸出的電壓在13.5V左右。
如下圖所示就是電壓調節器,發電機的輸出電壓會隨轉速的變化產生上升或下降的電壓,這樣既可以防止發電機輸出電壓過高,避免用電設備電壓過高損壞和蓄電池過量充電,也可預防在輸出電壓低時導致蓄電池充不了電,導致蓄電池損壞。
于是建議拆檢發電機檢查,客戶同意,將發電機拆下來后將電壓調節器拆下來,如下圖所示,可以明顯看到電刷快磨沒了,銅套也有磨損,在正常情況下,電刷是依靠電刷彈簧的壓力與銅套保持接觸,用于給發動機的轉子提供磁場電流。一般有兩個電刷,分別安裝在電刷架的安裝孔內。如果電刷的磨損量不得少于原來長度的二分之一,像這種磨損量非常大的情況,早就應該更換新的電刷了。
故障解決
考慮到客戶的接受程度,報了兩套維修方案,方案一是更換發電機總成,但是這車的發電機總成價格是9000元,價格很高,車主不一定能接受,但是故障一定可以解決;方案二是更換發動機的電壓調節器(含有碳刷)總成,但不一定解決問題,因為銅套也有磨損了,最后車主選擇更換電壓調節器的方案。
更換發電機的電壓調節器后,打開用電設備再測量發電量電壓,如下圖所示,新更換的調節器可以自動調節發動機的勵磁電流的大小,測量的電壓穩定,怠速穩定,故障解決。
總結反思
該車的故障原因主要是由于碳刷的磨損和電壓調節器損壞導致發電電壓不穩定,造成傳感器基準電壓偏差,信號失真,導致發動機運轉不平穩。一般發電機損壞的故障主要表現為儀表燈和屏幕不亮,自檢后ABS、安全氣囊燈和電瓶燈等會點亮,加速的輸出電壓可以達到15V以上等。
在測量發電機發電量時要分兩個情況進行檢查,分別是怠速工況和打開用電設備的工況,在測量時要把大功率用電設備都打開,或者是把發動機轉速提高到2000轉左右,這樣測量的發電量才盡可能的準確,應該避免走彎路。
該客戶在維修的時候提到之前有更換蓄電池重點信息量很重要,為什么要更換電池呢?很有可能就是由于發電機有時不發電導致電池長期處于虧電狀態,但是車主以為只是蓄電池壞了,并沒有找到真正的故障原因。如果是在這個長期虧電的情況下使用電池,那么電池會得不到充電,新換的電池很快就會壞掉。
整個維修過程最大的不足就是在開始維修故障的時候,由于沒有以上的故障現象,也就是這個故障具有偶發性,所以選擇從最基本的進氣方面進行檢查,而沒有考慮到是用電設備這一方面的影響。那為什么打開車燈的時候,發動機的轉速會受到影響呢?因為在發動機起動后,發電機不僅給蓄電池充電,而且還要給車輛的各種用電設備提供電能,如果輸出的電壓不夠,就會給用電設備的供電電壓不夠,比如點火能量不足,就會導致轉速出現不穩定、指針上下浮動的情況。
除此之外,因為發電機的驅動是通過曲軸的皮帶輪帶動的,在這個情況下我們還可以對發電機皮帶的松緊度進行檢查。
綜上所述,通過此維修案例,真正明白了不能只從表面的現象對車輛的故障進行分析判斷,還需要我們多使用多種方法和診斷工具才可以,我想如果是沒有在怠速的時候打開車燈進行檢查,可能會導致在維修過程中需要更換很多配件和花很多時間查找,也不一定可以解決故障,希望以上的內容能對大家有所幫助!
高同明