設(shè)計(jì)（論文）專用紙 I 目錄 摘要 . . 錯誤 !未定義書簽。 前言 . 1 1 概述 . 2 車怠速抖動的概述 . 2 速不穩(wěn)的分類 . 4 出現(xiàn)規(guī)律分類 . 4 抖動程度分類 . 4 據(jù)因素關(guān)聯(lián)劃分 . 4 據(jù)故障系統(tǒng)劃分 . 4 2 發(fā)動機(jī)抖動機(jī)理分析 . 6 動機(jī)怠速抖動現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理 . 6 動機(jī)在車架上振動的分析 . 7 動機(jī)的不平衡激振力和力矩 . 7 動機(jī)在車架上的振動形式 . 7 倒力矩平衡性惡化引起發(fā)動機(jī)怠速抖動 . 8 倒力矩平衡性惡化引起發(fā)動機(jī)怠速抖動 . 9 3 汽車怠速抖動的故障和原因分析 . 10 氣系統(tǒng)故障 . 10 氣系統(tǒng)或真空系統(tǒng)漏氣 . 10 氣濾清器過臟、節(jié)氣門和進(jìn)氣道積垢過多，出現(xiàn)堵塞 . 10 氣流量計(jì)故障 . 12 感器故障 . 13 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 速控制閥故障 . 14 速調(diào)整不當(dāng) . 14 油供給系統(tǒng)引起的抖動 . 15 油壓力故障 . 15 油泵故障 . 16 油器故障 . 18 火控制系統(tǒng)引起的抖動 . 18 花弱 . 19 火正時失準(zhǔn) . 19 花塞不工作 . 20 壓線和點(diǎn)火線圈故障 . 21 放控制系統(tǒng)引起的抖動 . 21 油蒸氣處理裝置 (. 22 . 21 元凈化催化轉(zhuǎn)化器（ . 22 械故障引起的抖動 . 22 氣機(jī)構(gòu) . 22 動機(jī)機(jī)體組和曲柄連桿機(jī)構(gòu) . 24 他原因 . 26 4 汽車怠速抖動常用的診斷方法 . 28 速不穩(wěn)的觀察方法 . 28 用的診斷方法 . 28 問車主 . 28 觀檢查 . 29 詢分析故障碼 . 29 讀分析數(shù)據(jù)塊 . 29 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 測 . 30 障排除 . 30 工檢驗(yàn) . 30 5 汽車怠速抖動常見案例分析 . 32 6 結(jié)論 . 35 總結(jié)與體會 . 36 謝辭 . 37 參考文獻(xiàn)、資料 . 38 附錄一 英文原文 . 39 附錄二 英文譯文 . 52 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 I 摘要 發(fā)動機(jī) 是汽車的動力裝置，其作用是將供入其中的燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障，汽車將處于癱瘓狀態(tài)。在發(fā)動機(jī)故障中怠速抖動是常碰到的故障現(xiàn)象，常常在發(fā)動機(jī)怠速工況時產(chǎn)生低頻率異常振動現(xiàn)象。出現(xiàn)抖動時，可以通過觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的橫向擺動明顯加大，噪聲加大；并往往伴隨怠速不穩(wěn)，使車內(nèi)的駕乘人員感到不舒適，而隨著加大油門使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后，發(fā)動機(jī)抖動現(xiàn)象便減弱或消失。由于發(fā)動機(jī)怠速抖動會影響發(fā)動機(jī)的性能，降低其可靠性與使用壽命，增加了功率損耗。如不及時維修，會使發(fā)動機(jī)性能進(jìn)一步惡化，有可能導(dǎo)致更大的故障。 本文主要闡述了汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動機(jī)理，分析了導(dǎo)致發(fā)動機(jī)產(chǎn)生怠速抖動現(xiàn)象的故障原因，提出了發(fā)動機(jī)怠速抖動故障的排查方法。在文中結(jié)合了實(shí)際的維修實(shí)例加以論證分析。同時闡明整個故障的排除過程及方法 。 關(guān)鍵詞 ： 發(fā)動機(jī) ； 怠速抖動 ； 怠速 不穩(wěn) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 he is is it be by if be In is in in of by of do or If to of In to It is in of 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 1 頁 共 60 頁 前言 發(fā)動機(jī)作為汽車的心臟，在整個汽車中占有舉足輕重的地位，發(fā)動機(jī)的性能直接影響汽車的整體性能，一旦發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障，汽車將陷入癱瘓狀態(tài)。 通常 在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果完全放松油門踏板，這時的發(fā)動機(jī)就處于 怠速狀態(tài)，發(fā)動機(jī)怠速時的轉(zhuǎn)速被稱為怠速轉(zhuǎn)速，怠速轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門大小等來調(diào)節(jié)其大小。一般來講，怠速轉(zhuǎn)速以發(fā)動機(jī)不抖動時的最低轉(zhuǎn)速為最佳。 汽車的怠速不是一種速度，而是指一種工作狀況。不同型號的汽車發(fā)動機(jī)，其怠速額定值均有不同的范圍， 如果發(fā)動機(jī)怠速值低于或超過規(guī)定的范圍，就會出現(xiàn) 階段熄火、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)等 現(xiàn)象。 汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動是在維修中常碰到的故障現(xiàn)象，故障發(fā)生時往往在發(fā)動機(jī)怠速工況時產(chǎn)生低頻率異常振動現(xiàn)象。出現(xiàn)抖動時，可以通過觀察 ， 發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的橫向擺動明顯加大，噪聲加大 ， 并往往伴隨怠速不穩(wěn)，使車內(nèi)的駕乘人 員感到不舒適，而隨著加大油門使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后，發(fā)動機(jī)抖動現(xiàn)象便減弱或消失。由于發(fā)動機(jī)怠速抖動會影響發(fā)動機(jī)的性能，降低其可靠性與使用壽命，增加了功率損耗。如不及時維修，會使發(fā)動機(jī)性能進(jìn)一步惡化，有可能導(dǎo)致更大的故障。 所以，如何解決怠速抖動是汽車實(shí)際運(yùn)用中的一個難題，讓維修企業(yè)頭痛， 目前普遍缺乏系統(tǒng)性的有效的解決方法。本人查閱大量的相關(guān)資料并結(jié)合個人實(shí)踐經(jīng)歷歸納出了發(fā)動機(jī)怠速抖動現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及排查方法 。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 2 頁 共 60 頁 1 概述 車怠速抖動的概述 發(fā)動機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，按照工作的穩(wěn)定性可以分為 穩(wěn)定工況和過渡工況。穩(wěn)定工況是指發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度保持不變，其轉(zhuǎn)速和負(fù)荷也基本不變的運(yùn)行狀況。比如發(fā)動機(jī)在溫度正常后的怠速工況，轉(zhuǎn)速和負(fù)荷都基本不變的小負(fù)荷工況，大負(fù)荷工況等。過渡工況是指發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)處于變化過程中的工況，如：加速工況，減速工況，暖機(jī)加濃工況，冷啟動工況等。 怠速工況是發(fā)動機(jī)在對外不做功的情況下，以最低穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行的狀態(tài)。此時發(fā)動機(jī)與傳動系完全脫離，其目的就是維持發(fā)動機(jī)的在較低的轉(zhuǎn)速下連續(xù)，平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)和提供其他各輔助裝置的工作動力，比如空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向裝置等突然開啟或關(guān)閉時，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn) 行在某一速度范圍。怠速工況是發(fā)動機(jī)工作的重要工況之一。處于怠速工況的發(fā)動機(jī)常常會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。 汽車發(fā)動機(jī)怠速抖動是指發(fā)動機(jī)怠速工況時在低頻區(qū)的異常振動現(xiàn)象，抖動時 ，用肉眼可看到發(fā)動機(jī)的橫向擺動明顯加大，噪聲加大，往往伴隨怠速不穩(wěn) ， 駕乘人員感到不舒適，而加大油門使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后，發(fā)動機(jī)抖動現(xiàn)象便減弱或消失。怠速抖動惡化了發(fā)動機(jī)的性能，降低其可靠性與使用壽命，增加了功率損耗。 運(yùn)動員比賽前需熱身，汽車行駛前需預(yù)熱，熱車也有共性。按照發(fā)動機(jī)冷卻液溫度可分成兩種狀態(tài)，冷卻液溫度低于 50 屬于冷車，冷卻液溫度高于 50 后屬于熱車。冷車常見故障有三個：冷車不易啟動、冷車怠速抖動和冷車加速不良，然而 車輛的振動是絕對的，即便是上百萬的車也會有振動，安靜是相對的，取決于個人的感知判斷。 車子在冷啟動時面臨的第一個問題就是低溫，發(fā)動機(jī)內(nèi)的溫度不夠，燃油和潤滑油的溫度都不夠，所以在冷啟動時應(yīng)該多噴油以滿足動力性的要求。長時間使用的車子，火花塞的點(diǎn)火間隙容易變大，火花塞的點(diǎn)火間隙越大，低溫時燃油霧化不好，點(diǎn) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 3 頁 共 60 頁 火能量就越小，燃油需要更高的點(diǎn)火能量。另外，點(diǎn)火線圈老化、火花塞的高壓線老化或者漏電，同樣 會 導(dǎo)致點(diǎn)火能量降低。從而影響動力性 ，使車子發(fā)生抖動。 多缸機(jī)的火花塞也會有上述的問題。在長時間使用后，火花塞的點(diǎn)火間隙和時間控制會出現(xiàn)不同，但是 斷不出這種偏差，依舊對 “它們 ”平等相待，這就出現(xiàn)了實(shí)際 值 與理論 值 的差 值 ，結(jié)果有的缸產(chǎn)生的功率偏小，會導(dǎo)致抖動。 長時間使用的發(fā)動機(jī) ，每個缸套與活塞的間隙也會出現(xiàn)或大或小的不同，即有的間隙大，有的間隙小。在冷啟動時，又無良好的機(jī)油潤滑，大間隙的 氣 缸容易從間隙中泄漏掉一定的高溫氣體，從而減少了動力輸出，使車子發(fā)生抖動。 上述之外在開環(huán)和閉環(huán)控制時車子也會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，這是因?yàn)樵陂_環(huán)和閉環(huán)控制中存 在油氣混合比調(diào)配不準(zhǔn)。在閉環(huán)控制的車子中，氧傳感器的最低工作溫度是370 攝氏度，如果剛啟動車，由于排氣管中的溫度達(dá)不到 370 攝氏度，所以氧傳感器不工作。此時 斷失誤， 過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對油氣混合、點(diǎn)火時間的控制出現(xiàn)誤差，從而減小了車子的動力輸出，出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。 另外 ， 在車子長時間使用后，車子空氣流量計(jì)會被灰塵污染、覆蓋。發(fā)動機(jī)內(nèi)的節(jié)氣門和進(jìn)氣道也會發(fā)生積碳，由于積碳會吸收適量的燃油（就像水流過河堤，泥土要吸水一樣）， 腦 )判斷出現(xiàn)錯誤。電腦實(shí)際控制噴出了假設(shè) 100 份的油氣，但實(shí)際進(jìn)到氣 缸里的只有 90 份（ 10 份被積碳吸收），那么即使剩下的 90 份混合油氣充分燃燒，同樣達(dá)不到需要的動力性，抖動現(xiàn)象就在這時產(chǎn)生了。一旦空氣流量計(jì)被灰塵覆蓋，會導(dǎo)致進(jìn)氣量計(jì)算失準(zhǔn)， 氣再循環(huán)）閥工作狀況不好，在怠速時引入了廢氣，怠速馬達(dá)控制旁通進(jìn)氣道，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小，如果電壓低工作可能不到位，油品太差，達(dá)不到相應(yīng)的熱值，導(dǎo)致燃燒的功率輸出偏小。 如果一個人發(fā)燒了，但是溫度表的讀數(shù)卻是正常的，會出現(xiàn)什么結(jié)果？水 溫傳感器是電腦判斷當(dāng)時發(fā)動機(jī)工況的重要依據(jù)之一。如果發(fā)動機(jī)冷啟動時溫度為零下 10 攝氏度，但傳感器 “ 告訴 ” 電腦 “ 現(xiàn)在溫度是 20 攝氏度 ”， 那么電腦就會按 20攝氏度的工況噴油，實(shí)際噴油量比預(yù)噴油量少，出現(xiàn)抖動當(dāng)然是自然的。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 4 頁 共 60 頁 速不穩(wěn)的分類 怠速不穩(wěn)的類型常按 出現(xiàn)規(guī)律、 抖動程度和 根據(jù)因素、故障系統(tǒng)來劃分。下面將依次解釋。 出現(xiàn)規(guī)律分類 （ 1） 冷車 （ 冷卻液溫度低于 50 ） 有節(jié)奏的不穩(wěn)，發(fā)動機(jī) 難 易起動， 在怠速轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速忽高忽低的 “喘氣 ”現(xiàn)象或運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)抖，在進(jìn)入負(fù)荷狀態(tài)時無明顯不良感覺。 （ 2）熱車 （ 冷卻液溫度高于 50 ） 有節(jié)奏的不穩(wěn)， 發(fā)動機(jī)冷態(tài)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)正常，熱車后運(yùn)轉(zhuǎn)不 正常，車體抖動甚至 熄火。 （ 3） 無規(guī)律的抖動通常只有一、 兩下。 抖動程度分類 以怠速期望值 10r/動，輕微不穩(wěn)，視為正常；以怠速期望值 20r/重不穩(wěn)；大于怠速期望值 20r/動，在怠速期望值的一側(cè)劇烈抖動。 據(jù)因素關(guān)聯(lián)劃分 怠速不穩(wěn)的類型根據(jù)因素關(guān)聯(lián)劃分為直接原因和間接原因 ： （ 1） 直接因素 ： 主要由于機(jī)械零件臟污 、 磨損 、 安裝失誤等因素 ， 造成個別氣缸功率出現(xiàn)變化 ， 使得不同的氣缸功率出現(xiàn)混亂 ， 這就造成了發(fā)動機(jī)的怠速出現(xiàn)異常 ； （ 2） 間接因素 ： 主要是由于發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng) 異常 ， 使得效果不佳 ， 引起 各 氣缸功率情況不一。 據(jù)故障系統(tǒng)劃分 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 5 頁 共 60 頁 怠速不穩(wěn)的類型根據(jù)故障系統(tǒng)劃分為 ： 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng) 故障 、 發(fā) 動 機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 故障 、 發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng) 故障 、 發(fā)動機(jī)的機(jī)械系統(tǒng) 故障。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 6 頁 共 60 頁 2 發(fā)動機(jī)抖動機(jī)理分析 動機(jī)怠速抖動現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理 怠速從廣義上是指發(fā)動機(jī)只維持自身運(yùn)轉(zhuǎn)不向外輸出功率的工作情況，即所謂出工不出力，指一種工況。狹義上是指發(fā)動機(jī)不向外輸出功率只維持自身運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的最低轉(zhuǎn)速，即發(fā)動機(jī)平 穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的最低轉(zhuǎn)速，指一種速度。通常怠速被看成是一種工況，對于任一輛汽車都有一個穩(wěn)定的怠速轉(zhuǎn)速，是汽車駕駛與維修人員考察汽車發(fā)動機(jī)是否正常工作的重要依據(jù)。怠速不穩(wěn)通常指發(fā)動機(jī)怠速工況下怠速速度在期望值上下波動，并有機(jī)體輕微甚至劇烈的抖動。 發(fā)動機(jī)怠速抖動產(chǎn)生的機(jī)理是：氣缸內(nèi)氣體作用力的變化 (個別氣缸內(nèi)氣體作用力發(fā)生變化或各氣缸內(nèi)氣體作用力發(fā)生不同的變化 )引起各氣缸功率不平衡 (每個氣缸的輸出功率不相同 )，以致發(fā)動機(jī)因反倒力矩 (每個氣缸產(chǎn)生的使發(fā)動機(jī)橫向搖倒的力矩 )不平衡而發(fā)生怠速抖動。所以可以這樣說，凡是直 接或間接引起發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)氣體作用力變化 (各氣缸功率不平衡 )的故障都有可能導(dǎo) 致 發(fā) 動 機(jī)怠速抖動，這是分析發(fā)動機(jī)怠速抖動現(xiàn)象產(chǎn)生原因的依據(jù)。這些原因可以分成兩大類。第 1 類是直接導(dǎo)致氣缸內(nèi)氣體作用力發(fā)生變化的故障 (簡稱直接故障 )，它直接造成個別氣缸功率的變化，從而造成各氣缸功率不平衡，致使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生劇烈的怠速抖動現(xiàn)象。第 2 類是間接導(dǎo)致氣缸內(nèi)氣體作用力發(fā)生變化的故障 (簡稱間接故障 )，此類故障導(dǎo)致發(fā)動機(jī)全部氣缸內(nèi)的燃燒狀況不良，造成各氣缸功率難以平衡，它使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的怠速抖動通常較輕。 汽車發(fā)動機(jī)的怠速工況是指油門踏板 完全松開，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在允許的最低轉(zhuǎn)速時的工況。怠速與空轉(zhuǎn)是兩個概念?？辙D(zhuǎn)就是空負(fù)荷，指發(fā)動機(jī)在沒有外加負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展及用戶的舒適性要求不斷提高，現(xiàn)在車輛的車載設(shè)備很多，如轎車都裝有空調(diào)設(shè)備，助力轉(zhuǎn)向裝置等。所以怠速不一定沒有負(fù)荷。而且由于汽車車載電子設(shè)備的開關(guān)完全是由駕駛員來控制的，對于發(fā)動機(jī)來說是完全不確定 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 7 頁 共 60 頁 的。所以，這些車載設(shè)備的力矩要求是發(fā)動機(jī)怠速控制過程中的力矩干擾。發(fā)動機(jī)在怠速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速通常很低，發(fā)動機(jī)對負(fù)荷的變化很敏感，即使是十分微小的力矩干擾，也會影響發(fā)動機(jī)的怠速工 況轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。所以，發(fā)動機(jī)怠速工況對控制器的抗干擾能力提出了很高的要求。 動機(jī)在車架上振動的分析 動機(jī)的不平衡激振力和力矩 由內(nèi)燃機(jī)動力學(xué)知 ， 汽車發(fā)動機(jī)主要存在 3 類激振源 ： (1)離心慣性力（曲軸）和力矩 ； (2)往復(fù)慣性力（活塞）和力矩 ； (3)反倒力矩。第 1 類激振源通常在曲軸上配置平衡重即可予以平衡。第 2 類激振源通過多缸結(jié)構(gòu)可以在理論上將不平衡諧次提得很高 ， 其幅值已經(jīng)很小。但常見的 4 缸發(fā)動機(jī) ， 其在 2 次以下的激振源中尚存在 2次往復(fù)慣性力 ，在 實(shí)際運(yùn)用中 ， 為了簡化結(jié)構(gòu)和降低成本 ， 往往不予平 衡。第 3 類激振源通常也靠多氣缸的相互抵消來解決。理論上的最低不平衡諧次與氣缸數(shù)目及沖程數(shù)有關(guān) ， 即為 Z/(對均勻發(fā)火的發(fā)動機(jī) ， 其中 Z 為氣缸數(shù) ； 為沖程系數(shù) ， 2 沖程時最低不平衡諧次為 1， 4 沖程時最低不平衡諧次為 2。 對 4 缸 4 沖程發(fā)動機(jī) ， 不平衡諧次為 2， 4， 6 諧 (稱主諧次 )。 理論上講 ， 反倒力矩可以設(shè)計(jì)出平衡機(jī)構(gòu)加以平衡 ， 但在平衡上具有很大的難度 ，所以一般都不予以處置。故由上面的分析可知 ， 常用 4缸 4沖程汽車發(fā)動機(jī)不平衡激振源存在 2次往復(fù)慣性力和主諧次反倒力矩。 發(fā)動機(jī)正常振動是必然的 ， 不可能把發(fā)動機(jī)所有的激振力源都 消除掉 ， 只是其振動應(yīng)處于許可的范圍之內(nèi) ， 四缸發(fā)動機(jī)正常振動時的不平衡激振力和激振力矩是指主諧次的反倒力矩 ， 二次以下的慣性力及力矩中尚存在的二次往復(fù)慣性力 。 動機(jī)在車架上的振動形式 發(fā)動機(jī)在彈性支承上有 6 個自由度 ， 具有 6 種運(yùn)動形式 ， 即 3 種直線運(yùn)動形式和 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 8 頁 共 60 頁 3 種角運(yùn)動形式。假定發(fā)動機(jī)是理想安裝 ， 即其重心和彈性支承的形心重疊 ， 不產(chǎn)生關(guān)聯(lián)振動。垂直振動其單自由度強(qiáng)迫振動微分方程 mx+cx.x+解可得x=見 ， 4 缸發(fā)動機(jī)在車架上的垂直振動的振幅與 2 次往復(fù) 慣性力的振幅成正比 。 橫向擺動其單自由度強(qiáng)迫振動微分方程 解可得=見 ， 發(fā)動機(jī)橫向擺動的大小與各主諧次的反倒力矩幅值成正比。實(shí)際上 ， 發(fā)動機(jī)重心和彈性支承的形心并不重合 ， 會出現(xiàn)關(guān)聯(lián)振動。在這種情況下 ， 其振動是由主諧次反倒力矩和 2 次往復(fù)慣性力共同作用的結(jié)果。 怠速工況時 ， 可能發(fā)生變化的發(fā)動機(jī)振動激振源引起發(fā)動機(jī)振動的激振源 ， 也可以歸納成由氣體作用力引起的或由慣性力引起的 ， 它們會發(fā)生變化慣性力的變化主要是由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的磨損引起的 ， 比較小 ， 過程也比較 緩慢 ， 在怠速工況時 ， 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低 ， 故而由于慣性力變化而引起的激振源的變化是很小的。在此 ， 可以忽略。對于氣體作用力 。 由于進(jìn)氣、燃油、點(diǎn)火等系統(tǒng)的故障會引起個別氣缸氣體作用力下降 ， 引起各氣缸的氣體作用力不平衡 ， 引起激振源發(fā)生變化 ， 而氣體作用力的變化只會引起反倒力矩平衡性惡化。 倒力矩平衡性惡化引起發(fā)動機(jī)怠速抖動 發(fā)動機(jī)在車架上正常振動時的反倒力矩分析 ， 反倒力矩即為發(fā)動機(jī)輸出扭矩 的 負(fù)值 。 因 此 研 究 反 倒 力 矩 的 特 性 及 其 數(shù) 值 ， 只需 研究其切向力特性。切向力T=+)/+)/反倒力矩 r， r 為曲柄半徑。多缸發(fā)動機(jī)的總反倒力矩為其各單個氣缸反倒力矩之總和 ， 即 Tr， 此式可表示成傅里葉級數(shù)的形式。將所有反倒力矩的諧次分為 2 類。第 1 類為主諧次 ,即 v=, 2 類為非主諧次 v=kZ/,k為非正整數(shù)。對于第 1 類主諧次 ， 可求得第 其中 ， 每一氣缸作用的第 v 諧反倒力矩的幅值。對于第 2 類非主諧次 ， 可以證明其 。 由上可知 ， 均勻發(fā)火的多缸發(fā)動機(jī)中 ， 總反倒力矩只有那些與 Z/ 成整數(shù)倍的諧次 ， 即主諧次。而其他諧次的反倒力矩都將自行抵消。我們亦可用反倒力矩矢量圖來 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 9 頁 共 60 頁 說明這個結(jié)論 ： 在單例多缸發(fā)動機(jī)中 ， 各個缸所產(chǎn)生的反倒力矩都相同 ， 按一定的相位差依次作用在機(jī)體上。以第 1 缸為基準(zhǔn) ， 各氣缸的 v 次反倒力矩與第 1 缸的同次反倒力矩的相位差為 i 為第 1 氣缸發(fā)火后 ， 到第 i 氣缸發(fā)火的曲柄轉(zhuǎn)角間隔角度 ，其中 1=0)， 再根據(jù)曲柄排列畫出多缸發(fā)動機(jī)的反倒力矩矢量圖 ， 證明上述結(jié)論。 倒力矩平衡性惡化引起發(fā)動機(jī)怠速抖動 發(fā)動機(jī)怠速工況時 ， 由于各種故障原因使個別氣缸氣體作用力下降 ， 這時各缸反倒力矩值不完全 相等 ， 發(fā)動機(jī)總的各諧反倒力矩值 ， 主諧次的為各缸之代數(shù)和 ， 而非主諧次的則不等于零 ， 即各諧次的反倒力矩大多不能自行抵消 ， 其存在的反倒力矩諧次要大大多于各缸氣體作用力相同時的情況。 發(fā)動機(jī)橫向擺動的大小與各諧次不平衡反倒力矩的振幅成正比 ， 由于主諧次的反倒力矩下降不多 ， 而非主諧次的反倒力矩卻出現(xiàn)很多諧次且有的很大 ， 故而發(fā)動機(jī)的橫向擺動會加大 ， 產(chǎn)生了發(fā)動機(jī)怠速時的不正常振動 ， 即發(fā)動機(jī)怠速抖動 ， 抖動的大小與反倒力矩平衡性惡化程度有關(guān)。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 10 頁 共 60 頁 3 汽車怠速抖動的故障和原因分析 氣系統(tǒng)故障 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)主 要由空濾清器、空氣流量計(jì)、進(jìn)氣歧管壓力傳感器 (節(jié)氣門體、 附加空氣閥、 怠速控制閥、節(jié)氣門位置傳感器、 諧振腔、動力腔、進(jìn)氣歧管等組成。 發(fā)動機(jī)工作時，駕駛員通過加速踏板（油門踏板）操縱節(jié)氣門的開度，以此來改變進(jìn)氣量，控制發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣經(jīng)空氣濾清器濾去塵埃等雜質(zhì)后，流經(jīng)空氣流量計(jì)，經(jīng)由進(jìn)氣道進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合后形成市適當(dāng)比例的油氣，由進(jìn)氣門送入氣缸內(nèi)點(diǎn)火燃燒，空氣流量計(jì)測量進(jìn)氣量， 生動力。在動機(jī)冷車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時， 部份空氣經(jīng)附加空氣閥或怠速控制閥繞過節(jié)氣門進(jìn)入氣缸。 發(fā)動機(jī)冷車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時 該系統(tǒng)引發(fā)的故障可能是單個或幾個故障的組合，主要現(xiàn)象為怠速抖動、加速瞬間產(chǎn)生的抖動、動力不足、冷熱難啟動車、噪聲增大，排氣管冒煙等。具體原因分析如下。 氣系統(tǒng)或真空系統(tǒng)漏氣 進(jìn)氣系統(tǒng)的管路接頭、真空軟管有漏氣，主要是空氣流量 計(jì)后存在漏氣現(xiàn)象， 當(dāng)不該進(jìn)入的空氣、汽油蒸汽、燃燒廢氣進(jìn)入到進(jìn)氣歧管，造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動機(jī)燃燒不正常。當(dāng)漏氣位置只影響個別氣缸時，發(fā)動機(jī)會出現(xiàn)較劇烈的抖動，對冷車怠速影響更大。 主要原因有進(jìn)氣 軟管、 管、噴油器密封膠圈、剎車真空助力膠管、歧管墊老化破裂、松脫、損壞等。部分空氣沒有經(jīng)過空氣流量計(jì)的檢測直接進(jìn)入氣缸，在成混合氣過稀，引起發(fā)動機(jī)抖動。 氣濾清器過臟、節(jié)氣門和進(jìn)氣道積垢過多，出現(xiàn)堵塞 空氣濾清器過臟或潮濕導(dǎo) 致進(jìn)氣效率降低、過量空氣系數(shù)偏低、混合氣過濃、 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 11 頁 共 60 頁 燃燒過程惡化， 從而 引起發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動、噪聲增大、動力下降、油耗增大等情況的發(fā)生。 節(jié)氣門和周圍進(jìn)氣道的積炭、污垢過多，空氣通道截面積發(fā)生變化，使得控制單元無法精確控制怠速進(jìn)氣量，造成混合氣過濃或過稀，使燃燒 不正常。排除方法 如下 ： （ 1） 清洗 節(jié)氣門和進(jìn)氣道油污和積炭 積碳的清除其實(shí)就是把日積月累附著沉積在氣門、發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的膠質(zhì)與積碳清洗掉，使發(fā)動機(jī)“返老還童”。主要有兩種方法來清除 “免拆”和“解體”。燃油添加清洗劑在發(fā)動機(jī)工作時，被燃油泵隨同燃油一起吸入供油管路內(nèi)。隨著燃油的流動，它不僅能清洗掉油箱內(nèi)、汽油泵濾網(wǎng)上的膠質(zhì)和噴油嘴上的膠質(zhì)與積碳，還可以在發(fā)動機(jī)正常工作時，自動清洗掉氣門上和發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的積碳，使發(fā)動機(jī)“返老還童”，重新煥發(fā)出澎湃動力。由于從油箱、燃油泵濾網(wǎng)以及燃油管道內(nèi)清潔下來的膠質(zhì) 會沉積在汽油濾清器內(nèi)，所以免拆清洗后，必須及時更換燃油濾清器，由于清洗劑中的化學(xué)清洗成份對橡膠供油管路有一定腐蝕作用，使用該方法時，一定要注意使用周期與間隔時間，不然會加快燃油橡膠供油管路的老化和腐蝕?！懊獠鹎逑础焙唵问×?，只須按正確的方法使用即可。但對于積碳嚴(yán)重的發(fā)動機(jī)，這種方法就顯得力不從心，無法達(dá)到完全清洗潔凈的目的?！懊獠鹎逑础焙?，若發(fā)動機(jī)工作性能仍舊惡劣，而技師告訴您問題就是氣門和缸內(nèi)積碳太多引起時，那就不得不采用拆解發(fā)動機(jī)的方法來解決了。氣門積碳的清洗較為簡單，在拆下進(jìn)氣歧管后，用手工或采用清潔 藥物浸泡即可清除。至于發(fā)動機(jī)缸內(nèi)積碳的清潔，則必須“大動干戈”，拆下氣缸蓋、正時皮帶等才可以清洗。由于發(fā)動機(jī)拆卸重新裝配后，其動力、密封性能會遜色于原廠，所以一般情況下，清潔發(fā)動氣缸內(nèi)的積碳不宜經(jīng)常進(jìn)行。萬不得已時，也必須到正規(guī)的維修廠進(jìn)行，否則發(fā)動機(jī)性能將大打折扣。 （ 2） 清洗空氣濾芯 這是個紙質(zhì)、柱狀物體，把上邊的固定螺絲和擋板拆掉，向上拽擋板，即可拿起空濾了，一般空 氣 濾 心 都是上半個干凈，下半個臟，因?yàn)檫M(jìn)氣口在下面，清理它可以用手拍吸，用吸塵器從外側(cè)吸，或者用高壓空氣泵由內(nèi)向外吹（注意，如果用壓縮空 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 12 頁 共 60 頁 氣吹 ，必須從內(nèi)向外吹，一定不能反了）整理完畢，顏色也會變淺了，按原位都裝回去就好了 。 氣流量計(jì)故障 空氣流量計(jì)工作情況出故障導(dǎo)致空氣流量值不正常，引起發(fā)動機(jī)抖動，對于空氣流量計(jì)而言先檢測空氣流量的工作狀況，對于運(yùn)轉(zhuǎn)不良的發(fā)動機(jī)可以取下空氣流量計(jì)導(dǎo)線插頭后起動發(fā)動機(jī)，若此時發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況改善了，則可以判定空氣流量計(jì)存在故障。 發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時也可使用解碼器數(shù)據(jù)流測試功能檢測發(fā)動機(jī)的空氣流量，一般為 s，同時讀取故障代碼，若顯示數(shù)值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)或存在空氣流量計(jì)的故障代碼，則應(yīng)進(jìn)一步 檢測空氣流量計(jì)及其相關(guān)控制電路。 對于熱膜式空氣流量計(jì)所提供的空氣流量信號不準(zhǔn)通常有兩種故障現(xiàn)象：一是空氣流量計(jì)信號電壓偏低，故障現(xiàn)象是發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)，急加速 “座 ”車，有時伴有回火，檢測尾氣排放合格，無故障碼顯示。從故障現(xiàn)象分析是混合氣過稀。依據(jù)可燃混合氣過稀的主影響因素，我們首先測供油壓力，其值符合標(biāo)準(zhǔn)。檢查進(jìn)氣系統(tǒng)是否漏氣，也未見異常。最后懷疑是空氣流量計(jì)的問題，檢測其信號電壓為 標(biāo)準(zhǔn)值 顯偏低。拆下空氣流量計(jì)檢查較臟。當(dāng)空氣流量計(jì)表面臟污后使其散熱變差，要維護(hù)膜片的正 常工作溫度所需電流下降，從而造成信號電壓下降， 是空氣流量計(jì)信號電壓偏高。故障現(xiàn)象是發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)，排氣管冒黑煙，尾氣排放嚴(yán)重超標(biāo)，進(jìn)入中負(fù)荷后發(fā)動機(jī)不顯故障。該車故障現(xiàn)象與前一種相反，是因混合氣過濃造成的。對于混合氣過濃我們在排除故障中首先測量供油壓力，測量值符合標(biāo)準(zhǔn)。其次是懷疑空氣流量計(jì)信號不準(zhǔn)。檢測怠速狀態(tài)信號電壓為 標(biāo)準(zhǔn)值 出較多。拆下空氣流量計(jì)用眼看，不見異常 ， 用放大鏡檢查發(fā)現(xiàn)膜片表面金屬薄膜有龜裂。更新后故障排除。由于膜片表面龜 裂后，其散熱速度加快，要維護(hù)同樣的溫度，就需供應(yīng)較大的電流，所以信號電壓升高， 濃混合氣造成的故障。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 13 頁 共 60 頁 若 空氣流量計(jì)控制線路無故障則拆下空氣流量計(jì) ， 檢測其性能：先目視檢查護(hù)網(wǎng)有無破損或堵塞、熱膜是否臟污，如有異常應(yīng)予清潔或更換新件。 感器故障 傳感器故障原因主要有： （ 1）進(jìn)氣歧管壓力傳感器（ 障 例如 4大氣壓力傳感器（ 進(jìn)氣溫度傳感器（ 流量計(jì)等為一體。當(dāng) 氣管冒黑煙；而信號過小時會出現(xiàn)冷車 難著車、急加速時有遲滯喘息現(xiàn)象。當(dāng) 出時點(diǎn)亮發(fā)動機(jī) 時電控單元會根據(jù) 此時發(fā)動機(jī)的性能控制是不精確的，性能會大打折扣。 （ 2） 要故障現(xiàn)象：當(dāng)電位計(jì)開度信號處于怠速工況而怠速觸點(diǎn)開關(guān)沒有接合時，則電控單元難以識別怠速工況，從而不能正確控制怠速時所需的較濃混合氣，無法確保發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種情況下，電控單元會根據(jù)怠速時觸點(diǎn)開關(guān) 的信號以及怠速時電位計(jì)的信號，不停地交替作出調(diào)整，造成發(fā)動機(jī)怠速時 “ 游車 ” ；另一種情況是，怠速觸點(diǎn)開關(guān)已閉合，但電位計(jì)開度信號輸出參數(shù)偏低，此時會出現(xiàn)沒有怠速的現(xiàn)象。 故障主要原因：一是線性電位計(jì)接觸不良，特別是電位計(jì)的前 1 3段更易磨損，接觸不良；二是怠速觸點(diǎn)開關(guān)損壞；三是調(diào)整不當(dāng)，引起工況不能正確識別。 主要故障現(xiàn)象：當(dāng)電位計(jì)開度信號處于怠速工況而怠速觸點(diǎn)開關(guān)沒有接合時，則電控單元難以識別怠速工況，從而不能正確控制怠速時所需的較濃混合氣，無法確保發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種情況下，電控單元會根據(jù)怠速時觸點(diǎn)開 關(guān)的信號以及怠速時電位計(jì)的信號，不停地交替作出調(diào)整，造成發(fā)動機(jī)怠速時 “ 游車 ” ；另一種情況是，怠速觸點(diǎn)開關(guān)已閉合，但電位計(jì)開度信號輸出參數(shù)偏低，此時會出現(xiàn)沒有怠速的現(xiàn)象。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 14 頁 共 60 頁 速控制閥故障 怠速空氣執(zhí)行元件故障導(dǎo)致怠速空氣控制不準(zhǔn)確，主要原因有：主要原因有 ： 部線圈斷路或短路 、 動作閥體卡滯 、 閥體臟污等。使怠速閥失效，無法穩(wěn)定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生抖動。 檢測怠速控制閥：首先 檢查怠速控制閥的供電電壓拔出怠速控制閥的插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測量線束插頭上的電壓，對于 3 線制怠速控制閥而言只有 1 根線有 12V 電壓 、對于 4 線制怠速控制閥而言有 2 根線有 12V 電壓、對于 6 線制怠速控制閥而言也是有 2 根線有 12V 電壓。如不符合上述情況則說明怠速控制閥的供電有問題，則應(yīng)檢查 電器、保險(xiǎn)絲或線路。然后檢查怠速控制閥的電阻拔出怠速控制閥的插頭，用萬用表測量怠速控制閥的線圈電阻應(yīng)該符合廠家規(guī)定。 3 線制怠速控制閥有 2 組線圈， 4 線制怠速控制閥也是有 2 組線圈， 6 線制怠速控制閥有 4 組線圈。每組線圈之間的電阻值是差不多相等的。最后做怠速控制閥的動作試驗(yàn)將點(diǎn)火鑰匙擰至 “ 擋但不要起動發(fā)動機(jī)，仔細(xì)聽怠速控制閥動作的聲音，應(yīng)能聽到怠速控制閥動作的聲音。 速調(diào)整不當(dāng) 按規(guī)定的程序，調(diào)整怠速， 電控 燃油噴射式發(fā)動機(jī)的怠速控制 系統(tǒng) 比化油器式發(fā)動機(jī)的怠速控制系統(tǒng)要復(fù)雜得多，它的怠速調(diào)整分為機(jī)械調(diào)整和 電腦自動 控制兩部分。由 維修 人員對怠速系統(tǒng)進(jìn)行的機(jī)械調(diào)整是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上再由電腦根據(jù)各種傳感器提供的信息進(jìn)行運(yùn)算，選擇最佳的控制目標(biāo)，指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成，使怠速轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)值。由維修人員進(jìn)行的怠速調(diào)整是基本怠速調(diào)整，此時已排除電腦參與控制的作用。對于有怠速調(diào)整螺釘?shù)臋C(jī)型應(yīng)先調(diào)整該螺釘，一般是旋入螺釘使轉(zhuǎn)速下降，旋出螺釘轉(zhuǎn)速提高。如果沒有怠速調(diào)整 螺釘則需調(diào)整節(jié)氣門限位螺釘，此時只有旋入限位螺釘使轉(zhuǎn)速提高到基本怠速值。如果節(jié)氣門未動，轉(zhuǎn)速已高于基本怠速值應(yīng)檢查進(jìn)氣道是否有漏氣，可采用斷堵每根真空管路來試驗(yàn)，最后檢測噴油器與進(jìn)氣歧管間密封膠圈是否老化漏氣 。若出現(xiàn)老化或漏氣則應(yīng)進(jìn)行更換。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 15 頁 共 60 頁 油供給系統(tǒng)引起的抖動 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的燃油供給系統(tǒng)一般由汽油箱、電動燃油泵、汽油濾清器、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器和連接油管組成，早期的電控發(fā)動機(jī)還具有冷啟動噴油器和汽油壓力緩沖器。 在發(fā)動機(jī)工作的時候，電動燃油泵把汽油從油箱