二、怠速不稳故障的诊断
怠速不稳是电控汽油喷射式发动机最常见的故障之一。造成怠速不稳的原因很多,常常是几种原因综合引起。在故障诊断与排除过程中,要根据故障的具体表现来分析故障原因。下面介绍几种不同形式的怠速不稳的故障诊断与排除方法。
1.故障现象
发动机怠速转速不稳定或上下波动,怠速转速过低,发动机抖动、易熄火等。
2.故障原因
1)∗进气系统或真空系统中有漏气。
2)怠速调整过低或未进行正确的调整、设定。
3)怠速开关调整不当,在怠速时怠速开关不闭合。
4)∗怠速控制阀或怠速阀控制电路有故障。
5)喷油器雾化不良或堵塞。
6)∗空气流量计有故障。
7)冷却液温度传感器信号不正确。
8)氧传感器失效或反馈控制电路有故障。
9)EGR阀卡住常开,不能关闭。
10)∗火花塞或高压线不良等点火系统故障导致的缺火故障。
11)点火正时失准。
12)ECU搭铁不良。
13)气缸压缩压力过低。
14)可变配气机构故障。
15)旋转件如飞轮等动不平衡。
16)∗平衡轴装配错误(见于拆装后,可能在高于怠速的某一转速范围振动更明显)。
17)发动机支架损坏。
3.故障诊断与排除的一般步骤
1)验证故障现象:详细记下怠速运转情况,并稍踩一点加速踏板,再比较一下发动机运转情况。
2)目视检查:线束插头、真空管是否松动脱落等。
3)读取故障码、数据流,按故障码、数据流提示分析查找故障原因。
4)检查有无空气滤清器过脏、真空泄漏、真空管插错等。
5)检查有无缺缸。
6)检查怠速电动机、节气门体是否过脏,怠速控制阀或节气门电动机工作情况等。
7)检查CO可变电阻(如有的话),重调初始怠速并进行基本设定。
8)检查点火正时。
9)检查节气门位置传感器、怠速开关、空气流量计、各开关信号等。
10)检查废气再循环系统。
11)检查氧传感器信号,结合尾气分析,判断混合气浓稀等。
12)检查炭罐电磁阀等。
13)检查喷油器(泄漏、脏堵和平衡情况)。
14)检查气缸压力、气门间隙、配气正时等。
15)检查平衡轴装配与发动机支架状态。
各个步骤视车型不同可作相应的变动,也可参照图1-31所示的程序进行检查。
4.故障诊断与排除的相关要点
(1)深刻理解电控发动机怠速控制原理 在搭载了电控发动机的现代汽车上,发动机ECU能够对发动机的各种工况进行精确控制。对于发动机怠速工况的控制,一般可分为基本怠速设置、目标怠速调节及附件工作怠速调整。下面就分别对这三种控制进行说明。
1)基本怠速设置。发动机的基本怠速设置主要是由发动机节气门的初始开度决定的,即进入进气歧管内的总空气量由节气门初始怠速开度决定。这个开度值是发动机在设计时计算出来的,也是保证发动机实现正常怠速的前提。但随着车辆的使用,发动机节气门处会出现不同程度的污物,当污物增加后,发动机的进气量就会下降,从而也会导致怠速转速下降。
2)目标怠速调节。发动机的目标怠速调节功能是通过发动机ECU的控制实现的。发动机ECU通过对怠速控制阀开度的大小进行调节(有些车型直接调节节气门开度),达到目标怠速转速。当节气门开度变小或节气门处的污物增加时,实际进入进气歧管内的总空气量变小,将导致ECU内设定的转速值高于实际转速。此时ECU将控制怠速阀开启,以补充空气量,使怠速转速升高至发动机ECU设定的目标转速。当实际转速高于目标转速值时,ECU又会通过怠速阀开度的减小,降低发动机的实际转速达到目标转速。
3)附件工作怠速调整。当发动机怠速工况被增加负荷时,如打开空调、发动机充电、挂档滑行等,发动机ECU将通过调节怠速控制阀的开度,以适应怠速负荷的变化防止发动机熄火。
(2)怠速不稳、发抖的常见原因之一就是缺火
1)查找缺火气缸的方法。恒定的气缸缺火是很容易查找的,这就是所谓的“排气突突引擎抖,缸不工作是常有”。传统的断火试验就可找出不工作的气缸,在无分电器双缸同时点火的点火系统中,为做到安全断火,点火线圈高压线插孔露在外面的,可事先(发动机熄火状态下)用回形针或类似金属丝别在点火线圈高压线插孔上,再插上高压线,回形针有一部分露出
图1-31 怠速不稳的故障诊断与排除程序
在外,用一条导线一端搭铁,一端去靠近回形针露出部分,以检查气缸的工作情况。若是各缸独立点火的无分电器点火系统,可断开点火线圈低压插头来检查,也可断开各缸喷油器插头来检查气缸的工作情况。在断火试验的瞬间,发动机转速应下降,各缸引起的转速降应大体相同,如果断开某缸,转速下降明显低于其他缸,则这个缸工作不良。
值得注意的是，在断火或断油试验时，通常发动机处于怠速状态。当试验时发动机转速下降，怠速控制系统会立即使怠速控制阀动作，转速恢复到目标怠速值。试验时还应注意断火时间尽可能短，以免使三元催化转化器过热，而且现在大多数发动机都具有缺火监测器功能，发现缺火过度，会断开该缸的喷油器电路，此时即使重新恢复该缸点火，这个气缸也不能工作了，因为这个缸的喷油器已不再喷油了。基于这种情况，维修员最好采用专用诊断仪的执行器动态测试功能来做这一试验，由维修员操作发出断开某缸喷油器的指令，观察单缸转速降，从而检查各缸工作情况。
查找工作不良的缸除用上述的断火或断油的方法,还可以用红外线测温仪在发动机刚起动后不久时测量各缸的排气歧管的温度的差异。
现在,在诊断仪上一般都具备“主动测试”功能,主动测试可以对包括继电器、VSV(真空开关阀)和执行器在内的组件执行测试,而无需拆除任何部件,其中就包括对每个气缸进行燃油切断的功能,在主动测试时通常还可显示数据表。如丰田的专用诊断仪选择Active Test(主动测试)功能下的菜单项目“Control the Cylinder#1 Fuel Cut”便可控制1号气缸燃油切断;选择“Control the Cylinder#2 Fuel Cut”、“Control the Cylinder#3 Fuel Cut”、“Control the Cylin- der#4 Fuel Cut”便可分别控制2号、3号、4号气缸燃油切断,这样便可很方便地进行断缸试验。
2)自诊断系统对气缸失火的监控。在不同车系中,对点火系统工作情况的监控方式不同,前面在发动机不能起动的章节中提到的丰田车系电控点火系统中采用IGF信号来监控点火系统的工作情况,它对点火次级电路故障(如火花塞)造成的不点火是不能监测的。
OBD-Ⅱ诊断系统能够对发动机失火(Misfire)进行连续地、精确地监控,这主要是由发动机ECU的失火监控器(Misfire Monitor)来完成。
工作较差的气缸燃烧时会导致发动机失火,如果气缸的压缩比不够,油量控制不精确,又或者是火花强度不够,都会导致排气管中的碳氢(HC)含量上升。一般地,HC的增加会使催化剂的工作负荷过度,当三元催化转化器把这些过多的碳氢化合物转化成二氧化碳和水时,三元催化转化器就会过热。三元催化转化器中的蜂窝状陶瓷块可能熔为一团实心物质。假如发生这种情况,三元催化转化器减少排放物的效率将变得很低,加速催化剂失效的过程,缩短其寿命。因此,OBD-Ⅱ诊断系统必须能够监控和提示车主发动机出现失火时潜伏的对催化剂的破坏或引起发动机排放超标。
汽车制造商通过几条途径来监控失火,监测气缸缺火要求测量出每个气缸对发动机功率的贡献。缺火监测主要是根据气缸在失火时导致燃烧压力下降,从而使活塞的活动速度减慢,发动机的转速也会降低,因而,曲轴位置传感器就能够用来监测发动机失火,PCM监测每次气缸发火时的曲轴加速时间。如果某个气缸提供正常的功率,那就有一个规定的曲轴加速时间。气缸缺火时就不会给发动机提供动力,与那个气缸对应的曲轴加速度将下降。在正常情况下,曲轴位置传感器(CKP)产生的信号的尖峰值,波长都是较为平均的,当发动机出现失火时,曲轴转速会忽然下降,因此,CKP的信号就会出现不平均的波形。通过对比CKP与凸轮轴位置传感器(CMP)的信号,ECU就能够判断哪一个气缸在失火。
在OBD-Ⅱ系统中,缺火被分为两大类型,即甲类缺火(A类缺火)和乙类缺火(B类缺火)。
甲类缺火:监测器检查的是气缸在曲轴200个曲轴循环期间的缺火情况。如果缸内缺火率在2%～20%之间,监测器便认为缺火过度。在这种情况下,PCM会切断供给缺火气缸的燃油,以限制三元催化转化器的发热。PCM可能同时关闭两个缺火气缸的喷油器。不过,当发动机大负荷运行时,PCM将不关闭缺火气缸的喷油器。超过15%的气缸失火会使ECU设置故障码,关闭喷油器。
如果缺火监测器检测出一个甲类缸内缺火,而PCM未关闭喷油器,MIL灯就开始闪烁。当缺火监测器检测出一个甲类缸内缺火而PCM已关闭喷油器时,MIL灯将连续发光。
乙类缺火:监测器检查的是气缸在曲轴1000个曲轴循环期间的缺火情况。如果气缸缺火率在2%～3%之间,监测器便认为缺火过度。这种程度的气缸缺火不会引起三元催化转化器过热,但会引起排放过多。当检测出一个乙类缺火时,一个未定故障码(DTC)被置入PCM的存储器中。若在连续第二个行驶循环中检测到这个故障,MIL灯就会点亮。
故障指示灯的状态,各车型是有所不同的,应以原厂资料为准。
缺火监测器可以连续不断地对曲轴传感器信号的波动进行监控,如果缺火现象比较稳定,PCM就用凸轮轴位置传感器来确认发生故障的气缸。要注意单个气缸缺火的DTC,比如P0304,表明4号气缸有故障,而不是按点火顺序的第4个气缸。如果缺火现象不太稳定或在多缸上均有发生,则DTC为P0300。
PCM确认缺火所采用的算法十分精确,这样从曲轴位置传感器获得的信号就必须十分完整以利于监控器工作。另外还必须考虑到由于制造公差所引起的各个发动机间彼此的差异,PCM感知这些差异后便能对曲轴位置传感器产生的信号进行校正,从而衰减了这些差异带来的影响。校正系数是在发动机运转但不处于燃烧状态期间进行计算的。选择的最佳时机应是从一个相当高的转速往下降的时候,因为这时PCM关掉了喷油器。例如刚刚更换了一个曲轴位置传感器,这就需要进行这一校正程序。
用诊断仪除了读取缺火的故障码,还应读取有关缺火的数据,以便迅速缩小故障范围,如数据流项目中的“Cylinder#1 Misfire Rate”即表示1号气缸缺火率。相应的“Cylinder#2 Mis- fire Rate”、“Cylinder#3 Misfire Rate”、“Cylinder#4 Misfire Rate”就分别表示2号、3号、4号气缸缺火率。
(3)真空泄漏的检查 最直观的检查方法是使发动机处于怠速状态下,在进气歧管附近被怀疑漏气的地方喷化油器清洗剂,观察发动机转速有无变化,如果转速改变说明存在漏气,应作进一步检查。也可用真空表检查,但需要足够的经验。现代轿车发动机怠速时真空度较大(宝马公司采用VALVE TRONIC系统的发动机除外),一般为65～70kPa,当一根小真空管漏气时,其真空度下降大约5kPa,这还要视进气量的检测方式不同而不一样,因为若采用进气歧管绝对压力传感器的速度密度型燃油喷射系统,当真空轻微泄漏时怠速转速会升高或轻微游车,怠速转速升高后,真空度在下降的同时又得到一些弥补,故下降幅度不大,而大多数采用空气流量计检测进气量的发动机一般会出现转速偏低而不稳,故真空度下降略大一点。当一个缸不工作时,真空度一般会比平均值低5～7kPa,当一缸气门漏气时,真空度一般会比平均值低10～15kPa,挂档时,怠速控制阀动作瞬间,真空度先降几千帕再回升是正常的,进气歧管真空泄漏只是发动机进气歧管真空度降低的众多原因中的一个,实践中还需要仔细区分。真空管的漏气最好用带真空表的真空枪进行检查,方法是:拔下进气歧管侧的真空管接头,用真空枪对真空软管侧施加真空,注意观察真空是否能保持,如不能保持,则可分段弯折、堵塞再用真空枪试验检查。此方法对真空管较长的地方很有效,能诊断真空管路是否存在细微的泄漏。实践中真空管路漏气的检查不可凭感觉,而灵活应用真空枪则可以用数据十分肯定地确诊真空管路漏气问题。
当出现真空泄漏时,所有的真空管、进气歧管垫、进气歧管本身、喷油器安装处的密封胶圈等都应是检查的对象。
(4)数据流分析 使用诊断仪读取数据列表,可以读取开关、传感器、执行器及其他项的数值或状态,而无需拆下任何零件。这种非解体式检查非常有用,因为可在拆下零件或配线之前发现间歇性故障或信号。在故障排除时,尽早读取数据表信息是节省诊断时间的方法之一。
表1-2为丰田智能测试仪测试丰田凯美瑞2AZ-FE发动机控制系统所显示的数据说明。
表1-2 丰田凯美瑞2AZ-FE发动机控制系统数据
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①带智能进入和起动系统。
②仅在进行以下主动测试时才显示的数据表数值:VVT B1。对于其他主动测试,数据表数值为0。
一辆2006年别克凯越,出现怠速不稳,发动机抖动,易熄火且有时起动困难的故障。对该车进行诊断,发动机怠速时,用诊断仪读到如图1-32所示的数据,从这些数据里就很容易看出EGR位置传感器显示的数据不正常。
根据数据的提示,很容易地找出了故障部位,EGR阀卡在部分打开状态。排除故障后再次读得数据,如图1-33所示。这样,就实现了故障排除前后的数据对比。
在实际维修中,除进行读取数据流,还应充分发挥智能测试仪的主动测试功能的用处,主动测试可以对包括继电器、VSV(真空开关阀)和执行器在内的组件执行测试,而无需拆除任何部件,将进行主动测试作为诊断执行器及其电路的第一步可以缩短诊断时间。
(5)怠速不稳检查歌诀(仅供参考)
排气突突引擎抖，缸不T作是常有：
断火断油试验证，查完点火查喷油：
真空漏气管插错，一一检查莫放过：
点火正时不准确，废气循环乱工作：
节气门体怠速阀，清洗调整设定它：
油气配比要恰当，过浓过稀均不好；
看看有无调节器，闭环]二作好不好①：
故障码与数据流，尾气测量细分析；
气缸压力若过低，气门缸垫活塞环：
配气正时记号错，气门间隙小和无；
弹簧过软积炭多，气门发卡回位慢：
可变配气正时阀，机油过脏可发卡：
平衡轴来支架垫，检查校对视情换。
注释:
①对于一些老旧车辆,可能装有CO调节器,有的是一个可变电阻,对叶片式空气流量计来说是一个旁通气道调整螺钉,如有这些装置的话应予调整。还应看一下氧传感器工作情况如何,以判断发动机是否处于良好的闭环控制状态。
(6)初始怠速调整设定问题 各种发动机通常有原厂规定的怠速调整及对发动机ECU进行重新设定的程序。所谓对发动机ECU进行重新设定,即清除发动机ECU中的故障记忆,让其重新学习怠速。
图1-32 2006年别克凯越怠速不稳故障排除前的数据
图1-33 2006年别克凯越怠速不稳故障排除后的数据
在大众车系中,有相当多的地方,要求进行基本设定。所谓基本设定,是通过数据通道将一些数据写入到控制器中,将数据调整到生产厂家指定的基本值,或将某些元器件参数写入控制单元。
仔细阅读数据流会发现,当节气门变脏污后,发动机在怠速运转时,节气门开度会增大。这是因为节流阀体变脏后,在相同的开度下,进气量会减小,将不足以维持发动机的额定怠速运转,节气门开度会增大。对于怠速控制采用步进电动机的车型,当步进电动机变脏污后,它的开启步数会增大,清洗干净后开启步数会减少。这说明电控单元具有学习功能,不但能够检测到元件参数的变化,还能够适应这种变化。但是,电控单元是如何知道该元件的初始基本参数呢?这就需要基本设定,在未作基本设定之前,假如电控单元收到了一个节气门怠速位置的电压信号,但并不知道其开启角度,这是因为电控单元还不知道节气门最小怠速位置、最大怠速位置的电压值等基本参数。如果电控单元知道了节气门最小怠速位置、最大怠速位置的电压值,就知道了怠速节气门电位计的电压范围。电控单元知道了怠速节气门电位计的几个中间位置的电压值就知道了怠速节气门电位计的特性。这样,当电控单元接收到任一位置的信号电压时,都能判断出节气门的开度。基本设定就是让电控单元了解节流阀体的基本特性、基本参数,这样才会在以后的运行过程中自动地调整它与节气门的动作。
基本设定是指人为地创造一个特定的初始状态,即用故障诊断仪命令电控单元做一次基本设定的过程,它由电控单元控制进行,不能人工干预。不同车型利用不同的仪器进行基本设置,这是可以理解的。但是利用相同的仪器进行基本设定时,为什么不同车型基本设定的“通道”不一样呢?
原来“基本设定(BASIC SETTING)”这一功能(FUNCTION)取决于仪器,但是基本设定的“通道(CHANEL)”取决于电控系统所采用的软件。比如奥迪、捷达、红旗轿车都采用相同的故障阅读器V.A.G1551,其基本设定功能的命令代码都是“04”,但通道不同。
细心的修理工可能会听到在进行基本设定时,节流阀体处会发出“咔哒、咔哒”声,如果此时打开发动机盖,会看见节气门在抖动。实际上,节气门是在节流阀体内怠速电动机的驱动下做如下动作:从“初始位置”关闭到最小位置,然后再从最小位置开启到最大位置(45°),最后重新回到“初始位置”。此时,电控单元会把最大、最小及最大与最小之间的三等分点位置记录下来,这样,电控单元就识别了节流阀体的特性。
由以上原理分析不难得出,在影响到电控单元与节流阀体协调工作的因素时,需要进行基本设置。以下几种情况需要进行基本设定:
①在更换新电控单元后,新电控单元内还未存储节流阀体的特性,需进行基本设定。
②在电控单元断电后,电控单元存储器的记忆丢失,需进行基本设定。
③更换新节流阀体后,需进行基本设定。
④更换或拆装进气道后,影响到电控单元与节流阀体协调工作及对怠速的控制,需进行基本设定。
⑤在清洗节流阀体后,怠速节气门电位计的特性虽然没有变化,但在相同的节气门开度下,进气量已发生突变,怠速控制特性已发生突变,也需进行基本设定。
对上述部件进行维修或更换后,如果不进行基本设定,电控单元与怠速控制元件的工作会出现不协调,表现就是怠速控制不精确、不稳定,如怠速偏高或偏低、怠速不稳等不良现象。但这种不良表现是暂时的,这是因为电控单元具有学习并自动适应过程,只是不如基本设定快速、准确而已。
也有的车型对以上部件进行维修或更换后,不但要进行基本设定,还要清除原学习值,这与车辆的软件有关。比如,捷达前卫轿车在清洗气门后,如果只进行基本设定,发动机怠速转速会偏高,这是因为电控单元还记忆着怠速时原节气门的开度值。使用V.A.G1551的功能“10”,选择通道00,执行“清除学习值”功能后,发动机怠速会恢复正常。
基本设定应具备的条件如下:
①故障存储器中无故障码。
②关掉用电设备,如收音机、空调等。
③冷却液温度在80～90℃。
④蓄电池电压不低于11.5V。
⑤变速器处于N位或P位。
常见大众车型节气门基本设定通道号如表1-3所示。
表1-3 常见大众车型节气门基本设定通道号
(7)点火顺序问题
①直列四缸。1-3-4-2(绝大多数直列四缸发动机采用);1-2-4-3(如BJ 492)。
②对置四缸。1-3-2-4,以富士2.2L无分电器式发动机为例,如图1-34所示。
③直列五缸。1-2-4-5-3(如奥迪、富豪,见图1-35)。
图1-34 富士2.2L无分电器式发动机点火顺序
图1-35 奥迪2.2L和2.3L发动机点火顺序
④直列六缸。1-5-3-6-2-4(绝大多数直列六缸发动机采用);1-4-2-6-3-5(五十铃部分发动机)。
⑤V形六缸(见图1-36～图1-39)。1-2-3-4-5-6;1-6-5-4-3-2(如通用鲁米娜);1-4-2-5-3-6;1-4-3-6-2-5。
⑥对置6缸。1-6-3-2-5-4,如富士对置6缸3.3L无分电器式发动机,见图1-40。
⑦V形八缸。1-8-4-3-6-5-7-2(如雷克萨斯1UZ-FE发动机,见图1-41);1-8-7-3-6-5-4-2(如日产无限Q45发动机,见图1-42);1-5-4-8-6-3-7-2(如奔驰、奥迪、宝马发动机等,见图1-43);1-2-7-3-4-5-6-8(如三菱8DC)。
图1-36 丰田、日产、三菱V6发动机 点火顺序(1-2-3-4-5-6)
图1-37 奥迪2.8L无分电器式发动机 点火顺序(1-4-3-6-2-5)
图1-38 福特3.8L V6发动机 点火顺序(1-4-2-5-3-6)
图1-39 道奇捷龙3.3L无分电器式发动机 点火顺序(1-2-3-4-5-6)
图1-40 富士对置6缸3.3L无分电器式发动机点火顺序(1-6-3-2-5-4)
图1-41 雷克萨斯1UZ-FE发动机点火顺序(1-8-4-3-6-5-7-2)
图1-42 日产无限Q45发动机点火顺序(1-8-7-3-6-5-4-2)
图1-43 奔驰、奥迪、宝马发动机点火顺序(1-5-4-8-6-3-7-2)
⑧V形十缸。1-2-7-8-5-6-3-4-9-10,如三菱10DC发动机。
⑨V形十二缸。1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9(如奔驰V12发动机,见图1-44);1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10(如宝马M70/M73/S70发动机,见图1-45)。
⑩W形十二缸1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9,如奥迪W12发动机,见图1-46。
(8)喷油器的检查 发动机某缸不工作的故障原因是缺火、喷油器不喷油、漏气或压缩压力过低。在车上可以检测喷油器线圈电阻是否正常,电磁阀是否动作和是否有喷油信号,但不能检测喷油雾化情况、喷油量和喷油控制脉冲信号是否与发动机工况相匹配。
图1-44 奔驰V12发动机点火顺序(1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9)
图1-45 宝马M70/M73/S70发动机点火顺序(1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10)
图1-46 奥迪W12发动机点火顺序(1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9)
1)喷油器的就车检查
①测量喷油器线圈的电阻:断开点火开关,拔下喷油器的插头,用万用表电阻挡测量喷油器线圈的电阻值,如图1-47所示。喷油器按阻值可分为低阻和高阻两种,低阻1～3Ω,高阻13～16Ω。
②检查喷油器电磁阀是否动作:发动机怠速运行时,用手接触喷油器,应有振动感,如图1-48所示,或将一把旋具搭在喷油器上,把耳朵放在旋具另一端应听到清脆的“嗒嗒”声(电磁阀开、关声)。如用手摸无振动感或听不到电磁阀动作声音,说明该喷油器不工作,但如果手摸有振动感或听到电磁阀动作声音,应再进行喷油情况检查。
图1-47 测量喷油器线圈电阻
图1-48 检查喷油器电磁阀是否动作
③喷油器控制电路的检查。喷油器控制电路一般均由点火开关或主继电器供电,由ECU控制喷油器的搭铁回路。检查方法如下:
a.检查喷油器控制电路的电源供应:拔下喷油器插头,接通点火开关,不要起动发动机。测量喷油器控制线插头上的电源线的电压,应为12V(有的车型必须在起动状态下)。若无电压,则应检查点火开关及熔断器或主继电器及线路。
b.喷油控制信号的检查。检查喷油控制信号有四种方法:
方法一:用示波器检测喷油信号波形。
方法二:用诊断仪读取喷油脉宽(ms)。
方法三:用万用表交流电压挡测量交流电压。以丰田四缸发动机为例:怠速时约1.67V,急加速时交流电压可达2～9V。
方法四:将一个330Ω电阻串联一个发光二极管作试灯。断开点火开关,拔出喷油器电线插头,在线束插头上接上发光二极管试灯,起动、运行时观察发光二极管,信号正常时发光二极管闪烁,如不闪烁说明没有喷油脉冲控制信号。如果没有喷油脉冲控制信号,应检查线路及ECU等。
④喷油器平衡测试。对发动机上的喷油器进行喷油器平衡测试,以诊断是否有节流。进行喷油器平衡测试需要一只燃油压力表和一个喷油器平衡测试仪。在进行喷油器平衡测试之前,要检查燃油压力。喷油器平衡测试仪包括一个定时电路,它可以在定时按钮按下时按照精确的时间周期激励每一个喷油器。
某发动机喷油器平衡测试结果如表1-4所示,表中4号和6号喷油器不良。
表1-4 喷油器平衡测试表
2)喷油质量的检查。喷油器喷油质量的检查主要包括喷油量、雾化质量和泄漏的检查。
①以丰田车为例。断开点火开关,拆下蓄电池搭铁线;将进油管与回油管拆开,装上丰田专用的软管接头和检查用的软管,接头和软管旋紧;把喷油器、压力调节器和油管用接头和连接卡夹连接好,如图1-49所示。在喷油器喷口处套上塑料管,塑料管伸入量筒中;用连接线把连接插头中+B与FP端子连接起来,重新装上蓄电池搭铁线。
图1-49 组装喷油器测试件
如图1-50所示,接通电源15s,检查喷油器喷油雾化情况,用量筒测出喷油量。每个喷油器测2～3次,标准喷油量70～80cm3/15s,各喷油器允许误差9cm3,喷油雾化良好。
停止喷油后检查喷油器喷口处有无漏油,在3min内,泄漏一滴或更少为正常,否则应更换喷油器。
②将各喷油器拆下,全部放置在超声波喷油器清洗机上,直接观察喷油状况和喷油量。
③有的气动式或电动式燃油喷射清洗机有专门检测单个喷油器喷油情况的油管、接头或喷油脉冲发生器。将单个喷油器安装在清洗机的出油管上,喷油器插座上接上喷油脉冲发生器的控制线插头,调节清洗机输出油压,观察喷油状况和是否有漏油。
图1-50 检查喷油量
④将化油器清洗剂的细塑料管前端缠上电工用绝缘胶带,将缠上胶带的塑料细管插入喷油器进油口(缠胶带的目的是防止化油器清洗剂喷入时反溅),供电方式与图1-51相同。负极导线搭铁几秒后放开,再搭铁几秒,模拟一个人工脉冲信号,间歇搭铁的同时喷入化油器清洗剂,这样既可清洗喷油器,又可以观察喷油状况。这里特别强调注意:检查前必须首先测量喷油器线圈的阻值,对于低阻的喷油器,电路中必须串入一个电阻或灯泡,否则,电流过大会烧毁喷油器线圈。
(9)怠速控制执行机构的检查
1)丰田车步进电动机型。步进电动机安装在怠速控制阀(ISC)内,由四只线圈、磁性转子、阀轴和阀组成。发动机ECU根据节气门位置传感器、冷却液温度传感器、发动机转速等信号,控制怠速阀的步级数,阀前后移动控制怠速旁通道开启截面积,即控制怠速空气量,从而控制怠速转速。ISC阀工作原理如图1-51a所示,电路如图1-51b所示。
图1-51 丰田2JZ-GE发动机ISC阀工作原理与电路图
①在车上检查怠速控制阀。皇冠2JZ-GE发动机当发动机熄火时,怠速控制阀会“咔嗒”一声,如果不响,应检查ISC阀和ECU。雷克萨斯1UZ-FE发动机在暖机刚结束时,怠速控制阀应发出“咔嗒”声(阀关闭)。
②检查ISC阀的电阻。检测B1-S1、B1-S3、B2-S2和B2-S4四个线圈电阻,一般应是10～30Ω(视车型而定),如电阻不符合要求,应更换ISC阀。
③检查ISC阀的工作情况
a.在B1和B2端子上接上蓄电池正极,然后依次将S1、S2、S3、S4接负极(搭铁),阀应逐步关闭(阀芯伸出),如图1-52所示。
b.在B1和B2端子上接上蓄电池正极,然后依次将S4、S3、S2、S1接负极(搭铁),阀应逐步开启(阀芯缩回),如图1-53所示。
图1-52 检查ISC阀关闭情况
图1-53 检查ISC阀开启情况
如果按上述检查,ISC阀不能关闭或打开,则应更换ISC阀。
c.用诊断仪检测ISC阀步级数:丰田车步进电动机型怠速控制执行机构步级数量为0～125,0表示怠速控制阀全部伸出,怠速空气旁通道全部关闭;125表示怠速控制阀全部收回,怠速空气旁通道全部开启。测试某辆工作状况良好的皇冠3.0L发动机数据如下:冷车时,ISC＝55(步级数),热车后ISC＝52,接通空调A/C开关,ISC＝63,切断空调A/C开关,恢复到ISC＝52。
2)丰田车旋转电磁阀型。旋转电磁阀型怠速控制阀控制电路如图1-54所示,控制原理如图1-55所示。在整个怠速范围内ECU通过占空比(0%～100%)对怠速转速进行控制。
图1-54 旋转电磁阀型怠速控制阀控制电路
图1-55 旋转电磁阀型怠速控制阀 控制原理
①检查ISC阀的电阻值。如图1-56所示,+B与ISC1及+B与ISC2之间的电阻均为18.8～22.8Ω,如电阻值不符合要求,应更换ISC阀。
②检查ISC阀的工作。在正常冷却液温度、发动机正常运转及变速器位于空档位置时,将检查插接器中TE1和E1端子用连接线连接起来,标准是发动机以转速1100～1200r/min运转5s后,转速会降低200r/min,如不符合要求,应检查ISC阀、ISC阀至ECU的线路和ECU。
3)美国通用公司步进电动机型。通用汽车公司的步进电动机型怠速控制阀(IAC)的结构与电路如图1-57所示。
在节气门全关位置(怠速状态)下,发动机ECU根据电源电压、冷却液温度信号、发动机负载信号(空气流量计/进气压力传感器、空调开关信号、动力转向开关信号、驻车/空档开关信号)、发动机转速信号和车速信号,输出控制命令控制怠速控制阀(IAC)的动作,改变怠速空气旁通道开启截面,从而改变控制怠速转速,针阀的移开(离开底座)可以增加怠速进气量,提高怠速转速,针阀的移入(靠近底座)可以减少怠速进气量,降低怠速转速。
怠速控制阀通过蜗轮机构,将带有四个磁极的转子的旋转运动转变为锥形阀的直线运动,其调节范围为0～255步级,怠速空气旁通道全关为0,怠速空气旁通道全开为255。
图1-56 检查旋转电磁阀型怠速控制阀电阻
图1-57 美国通用公司步进电动机型怠速控制阀
发动机每次关闭时,动力控制模块PCM(不但控制发动机,而且控制自动变速器的换档)均向IAC发出步级指令,按校准步骤,让针阀移动到底座(伸出),然后离开底座(缩回)至上一次起动时的位置,这为重新起动发动机建立了一个正确的工作参数。
在检修IAC阀时,不要用手推或拉动针阀,否则可能损坏蜗轮螺杆的螺纹;也不要将控制阀浸没在任何清洗液中,因为控制阀是个微型电动机,浸在清洗液中可能会损坏;针阀及底座锥面上有亮点是正常的,并不是接触不密封;要注意检查O形圈,安装时涂一点机油;更换新IAC阀要注意型号,新阀到安装法兰座距离应不大于28mm,否则可轻轻压回;若拆过电源线或ECU插头,在装回后,点火开关先置于“ON”5s,再置于“OFF”5s,然后起动发动机,以便使PCM恢复怠速控制记忆。
①测量IAC阀上A-B和C-D端子间的电阻应为40～80Ω。
②检测IAC阀动作是否正常。可用诊断仪检测,下面是检测鲁米娜3.8MPV车的数据:
4)大众车系节气门直动式怠速控制执行机构。怠速控制装置是通过节气门体控制部件中的怠速稳定控制器直接控制节气门的开启来实现怠速稳定控制的,它没有怠速空气旁通道。怠速稳定控制器是由一个直流电动机通过齿轮传动控制节气门开启。图1-58为捷达车节流阀体的内部构造。节流阀体电路及节流阀体插座端子布置如图1-59、图1-60所示。
图1-58 节流阀体的内部构造
图1-59 节流阀体电路
J220—电控单元 J338—节流阀体 F60—怠速开关 G69—节气门电位计 G88—怠速节气门电位计 V60—怠速直流电动机
图1-60 节流阀体插座端子布置
1—怠速电动机正极 2—怠速电动机负极 3—怠速开关正极 4—电位计正极 5—节气门电位计 6—未占用 7—怠速开关负极、电位计负极 8—怠速节气门电位计
节流阀体是一个电动机系统组件ESB,它由怠速直流电动机、怠速节气门电位计、节气门电位计、怠速开关、应急弹簧等组成。按技术要求,节流阀体外壳不能打开检修,也不允许人工调整,只能用大众公司专用故障诊断仪V.A.G1551、V.A.G1552、V.A.S5051或V.A.S5052的04功能“基本调整”来进行设定。其各部件及作用分别是:
①节气门电位计(G69):节气门电位计与节气门轴连接,它的阻值变化反映了节气门在全部开度范围的位置,此信号作为主要的负荷辅助信号,直接影响发动机喷油量和点火角,电控单元还根据节气门位置信号的变化率来识别加减速工况。当节气门位置信号中断时,电控单元用发动机转速信号和空气流量计信号计算出一个替代值,发动机仍能运转。
②怠速节气门电位计(G88):怠速节气门电位计与怠速直流电动机连在一起,向控制单元提供节气门的当时位置及怠速范围内怠速电动机的位置。当怠速节气门到达调节范围内极限时,如果节气门继续开启,怠速节气门电位计将不再起作用。如果其信号中断,应急弹簧将节气门拉动进入机械应急运转状态,发动机怠速转速将有所提高。
③怠速开关(F60):怠速开关在整个怠速调节范围内闭合,电控单元通过怠速开关的闭合信号来识别怠速工况。若怠速开关信号中断,电控单元将比较节气门电位计和怠速节气门电位计的值,根据两者的相位关系判别节气门的怠速位置。
④怠速直流电动机(V60):它能在怠速调节范围内通过齿轮驱动来操纵节气门开度。发动机电控单元不断地采集转速传感器送来的转速信号并与理论怠速转速进行比较,如果存在偏差,电控单元将根据节气门电位计当时的位置信息,在怠速范围内通过控制怠速直流电动机来调节节气门开度,实现对怠速进气量的调节,以控制发动机怠速转速。如果怠速电动机损坏或电路故障,则应急弹簧将节气门拉到一个特定的应急运转位置,以保证车辆继续行驶。
目前,发动机大多采用电子节气门系统,其结构原理参见“加速不良故障的诊断”。
(10)氧传感器、空燃比传感器与废气分析 怠速不稳经断缸检查,以判断这种故障是“影响某个气缸”还是“对所有气缸都有影响”。如果这种故障只影响某个气缸,就检查这只气缸的“发动机三要素”;如果这种故障对所有气缸都有影响,就检查空燃比。
为判断空燃比是否合适,一般先通过诊断仪读取氧传感器或空燃比传感器信号。
对于氧化锆式氧传感器,当空燃比值为14.7∶1时,氧传感器电压在0.45V左右。其信号电压范围是0.1～0.9V,若信号电压小于0.45V,氧传感器反馈给ECU的信号是混合气稀;若信号电压大于0.45V,反馈信号表示混合气浓。在新型的发动机控制中,给氧传感器加装了加热线圈,以提高它在发动机怠速运转时的工作温度,使氧传感器在发动机低温和怠速时也能正常工作,所以此种氧传感器变为3线或4线。它常安装在排气总管三元催化转化器前,用于混合气的短时调节。目前最常见的氧传感器为加热型氧化锆式氧传感器,它的检测最好是用示波器检测信号电压波形。在空燃比控制适当时,氧传感器信号是计算机系统的最好指示。一般说来,一个工作良好的电控汽油发动机在闭环工作状态下怠速时,氧传感器在10s内应有不少于8个浓/稀振幅;转速为2500r/min时,10s内应有10～40个浓/稀振幅。当空燃比由稀变到浓时,氧传感器的响应时间应小于100ms;当空燃比由浓变到稀时,氧传感器的响应时间应小于125ms。评定氧传感器信号的第一步是证明该传感器处于良好的状况。用数字存储示波器测试氧传感器的响应时间。用丙烷使空燃比变浓,而用真空大量泄漏使空燃比变稀。在正确的时间内,将开关从浓切换到稀,再从稀切换到浓,应符合上述要求。
对于装用空燃比传感器的发动机(以丰田车为例),为了确定故障是空气燃油混合物过稀还是过浓,使用一台智能检测仪(手持式测试仪),检查氧气传感器、空燃比(A/F)传感器的电压及短期燃油校正数值。智能检测仪上显示的A/F传感器的电压应为3.3V,这个电压值是ECM内部数值。因为A/F传感器是电流输出元件,在ECM内部电流被转化为电压,直接测量A/F传感器或ECM插接器接线处的电压会发现电压是恒定的,因此,如不使用智能测试仪就无法确认A/F传感器输出电压。该传感器电压用来给ECM提供反馈,以便能控制空燃比。
ECM对偏离理论空燃比值的情况作出判断,并控制燃油喷射时间。如果A/F传感器故障,ECM则不能准确控制空燃比。
A/F传感器为平面式,如图1-61所示,与加热器集成在一起,加热器用来加热固体电解质(氧化锆元素)。加热器由ECM控制。在进气量低(废气温度低)时,电流流入加热器以加热传感器,从而准确地检测氧气浓度。另外,传感器和加热器部分比常规形式传感器窄。加热器产生的热量通过氧化铝传导到固体电解质,这样就加快了传感器的启动。
如果检测到A/F传感器故障,ECM设定DTC P2195或P2196。
如果A/F传感器电压大于3.8V持续10s或更长时间(第二行程逻辑),ECM设定DTC P2195;如果A/F传感器电压小于2.8V持续10s或更长时间(第二行程逻辑),ECM设定DTC P2196。
图1-61 A/F传感器
过浓混合气体会造成A/F传感器低电流,过稀混合气体会造成A/F传感器高电流。因此,加速期间传感器输出变低,节气门全关的减速期间传感器输出会变高。ECM在燃油切断期间监控A/F传感器电流并检测异常电流值。
如果A/F传感器输出电流≥3.6mA累计3s以上,ECM判断A/F传感器故障并且设定DTC P2195(高侧卡住)。如果A/F传感器输出电流≤1.0mA累计3s以上,ECM设定DTC P2196(低侧停留)。
一旦设定任一DTC,通过选择智能测试仪中的下列菜单来检查A/F传感器输出电压。Power-train(传动系)/Engine and ECT(发动机和ECT)/Data List(数据表)/A/F Control System(A/F控制系统)/AFS B1 S1。还可用智能测试仪读取短期燃油修正值。ECM控制其A1A+和A1A-端子的电压保持恒定水平。因此,如不使用智能测试仪就无法确认A/F传感器输出电压。
采用智能测试仪,用主动测试的“Control the Injection Volume for A/F Sensor”(为A/F传感器控制喷油量)功能可以识别故障区。“为A/F传感器控制喷油量”功能可以帮助确定A/F传感器、加热型氧(HO2)传感器和其他有潜在故障的区域是否存在故障。
用智能测试仪进行“为A/F传感器控制喷油量”功能的操作方法如下:
1)将智能测试仪连接到DLC3上。
2)起动发动机,并打开测试仪。
3)以2500r/min的发动机转速使发动机暖机约90s。
4)在测试仪上选择以下菜单项目:Powertrain(传动系)/Engine and ECT(发动机和ECT)/Active Test(主动测试)/Control the Injection Volume for A/F Sensor(为A/F传感器控制喷油量)。
5)在发动机怠速条件下执行“为A/F传感器控制喷油量”功能[按下RIGHT(右)键或LEFT(左)键来改变喷油量]。
6)监控测试仪上显示A/F和HO2传感器的输出电压(AFS B1 S1和O2S B1 S2)。
说明:①“为A/F传感器控制喷油量”的操作会使燃油喷射量降低12.5%或增加25%。传感器根据喷油量的增加和减小作出反应。
②当燃油喷射量增加25%时智能测试仪显示的“AFS B1 S1”应小于3.0V,当燃油喷射量降低12.5%时智能测试仪显示的“AFS B1 S1”应大于3.35V。
③A/F传感器存在几秒钟的输出延迟。
也可选择以下菜单项目:Powertrain(传动系)/Engine and ECT(发动机和ECT)/Active Test(主动测试)/Control the Injection Volume(控制喷油量)。用测试仪改变喷油量,将喷油量控制在-12%～+12%的范围之内。在该范围内可以用1%的梯度改变喷油量,并监控测试仪上所显示的空燃比(A/F)和加热型氧(HO2)传感器的电压图形输出,如图1-62所示。
图1-62 用测试仪改变喷油量时空燃比(A/F)和加热型氧(HO2)传感器的电压图形输出
根据燃油喷射量的增加和减少,HO2传感器(O2S B1 S2)将会输出正常电压。如果HO2传感器显示为正常反应,但A/F传感器电压仍保持在小于3.3V或大于3.3V,则A/F传感器存在故障。
当判定混合气浓的时候,应考虑引起燃油系统喷油量增大,或者连续喷油的因素,主要有各传感器范围/性能问题;与传感器系统的地线接触不良;喷油器滴漏等。
当判定混合气稀的时候,应考虑引起燃油系统喷油量减少的因素,主要有各传感器范围/性能问题;燃油压力低;与喷油器系统的地线接触不良;氧传感器系统故障(信号显示混合气浓);由于积炭,燃油被吸收等。
本田雅阁2.4L轿车的K24A8发动机上装的是四线型A/F传感器。这种A/F传感器的插接器处有四个接线头,其主要用于直列四缸发动机的本田车,从外观上看与氧传感器基本没有变化,因此比较难以区分。
四线型A/F传感器前端部分的构造如图1-63所示,在氧化锆元件与加热器之间设有一个排出气体不能进入的大气检测室;氧化锆元件与扩散层之间有一个排气检测室,这是为了限制扩散层通过的排气量;而在氧化锆元件的大气侧与排气侧各有一个白金电极。
与氧传感器的主要不同就是扩散层,还有就是在两个电极上加载了电压。A/F就是通过流过电极间的电流值来进行判断的。
图1-63 本田四线型A/F传感器
这个电流值如图1-64所示,浓度高时为正值,浓度低时为负值。端子线共有4根,分别是氧化锆元件两个电极上的2根,以及加热器正负极的2根。
进入排气检测室的排出气体,被扩散层控制在一定量,因此,对氧化锆元件加载电压,当浓度低时将排气检测室的氧气吸到大气检测室,而在浓度高时从大气检测室吸入到排气检测室内,这样就可以用排气检测室内的A/F来得到理论空燃比。为了使排气检测室内保持理论空燃比,加载电压后使氧气移动时,与排气A/F相对应的氧气就会通过氧化锆元件。由于通过AFS+与AFS-间的电流值与其氧气量是成比例的,因此通过测定电流,就可以得到此时排气的A/F。
图1-64 本田四线型A/F传感器输出特性
A/F传感器是一个检测电流值的传感器。由于电流值的直接检测会使ECM/PCM或是传感器产生故障,因此直接测电流比较困难。在这里说明一下如何检测电压。这种类型的A/F传感器在工作时,AFS+与SG(信号地线)之间的电压常常是2.2V的附近值。实测一台K24A8发动机,在发动机运转时,AFS+与搭铁之间的电压为2.23V,AFS-与搭铁之间的电压为1.78V。
ECM/PCM如果要变更AFS值的话,就要控制流过氧化锆元件的氧气量。
AFS+与AFS-之间的电压在理论空燃比时输出为0.45V,浓度高时会稍低(0.4V等),浓度低时则会稍高一点(0.5V)。但是,实际上为了取得电流值而使用的电压值,有可能会由于老化而出现变动,因此有可能出现与上述不同的数值,这一点需要注意。
四线型A/F传感器的工作情况如图1-65所示。
图1-65 本田四线型A/F传感器的工作原理
当混合气浓度高时,氧化锆元件会产生电动势,从而对A向加载电压。对与此相反方向的B则是由ECM/PCM来稍加电压,形成电动势大,且朝向A的加压状态,所以氧气由大气侧向排气侧(A′)移动。另外,由于从扩散层进入的排出气体受到限制,与吸入的氧气反应,排气中的HC或CO也受到限制。由于这些作用,排气检测室内的A/F在达到理论空燃比之前,氧气就一直在移动。因此,氧化锆元件中是只流过为达到理论空燃比所必要的氧气,这时通过检测电流就可以得到排气中的空燃比。
当混合气浓度低时,由于氧化锆元件不会产生电动势,根据ECM/PCM对B向加载的电压,使氧气由排气侧向大气侧(B′)移动,强制性地使排气检测室的A/F达到理论空燃比。氧化锆元件在特性上,不能使排气检测室内比理论空燃比的浓度高,即使再加大加载电压流过的电流也不会增加(增加是指向A方向流动的氧气)。这个电流称为极限电流,测定出这个时候的电流值就可以得到A/F。
实际上电流值不能直接用ECM/PCM来测量,要利用并联电阻来变换为电压,再将此电压增幅以及经AD变换来测定。
为判断当前的空燃比是否正确,在读取数据流时同时用废气分析仪检测汽车尾气排放不失为一种好的方法。对汽车尾气排放进行检测时,对于装有三元催化转化器的车辆,一般发动机怠速运转时CO的排放应低于0.3%,HC的排放应低于100×10-6;当发动机转速在2500r/min时,CO的排放应低于0.2%,HC的排放应低于50×10-6～70×10-6。O2的排放为1.0%～2.0%,CO2的排放为13.8%～15%。NOx的排放约为50×10-6～80×10-6,怠速时为20×10-6或更低。注意测量时二次空气喷射系统应不工作。
然而,有些时候,怠速不稳仅是有时出现一下,也就是说故障是间歇出现的。这时在读取故障码的同时查看一下定格数据,也许能帮助维修员迅速地缩小故障范围。如一辆本田雅阁2.4L轿车出现了有时怠速抖动的现象,读得的故障码为48-17:HO2S(A/F SENSOR)S1 AFS- LINE VOLTAGE LOW,即为加热型氧(空燃比)传感器AFS-线电压过低。进入读取定格数据界面,并通过点击打印功能,打印成的图表如图1-66所示。
图1-66 打印出来的定格数据
定格数据显示,AF SENSOR为-1mA,AF LAMBDA为1.81,F INJECTOR为4.10ms,这表示故障发生时发动机的空燃比传感器信号电流为-1mA,空燃比为1.81,喷油脉宽为4.10ms。在空燃比传感器正常的情况下如果AF SENSOR电流为负值(-1mA),说明混合气过稀。当发动机完全正常,热车怠速进入闭环控制状态后,空燃比应约为1,空燃比传感器信号电流应约为0mA,喷油脉宽为2.8ms左右。从上述定格数据上看,说明空燃比传感器正向ECU传送混合气过稀的信号,ECU已增大喷油脉宽。现在关键的问题就是区分故障发生时,混合气是否是真的过稀。如果空燃比传感器信号正确,那么说明空燃比过大(混合气过稀);如果因某一原因导致空燃比传感器传送的信号错误,那么可能混合气并不过稀。经尾气分析仪检测故障出现时的尾气排放,HC和CO读数过高,说明混合气过浓状态。这就说明发动机抖动并不是混合气过稀导致的,而是ECM在接收到空燃比传感器传送的错误的过稀信号后迅速加浓混合气导致怠速运转粗暴。检查空燃比传感器线路,查得此车故障为空燃比传感器AFS-线绝缘材料磨破有时搭铁所致。
(11)发动机平衡轴 在直列4缸发动机内,1号和4号气缸、2号和3号气缸的曲轴转角相隔180°。因此,前两个气缸的活塞和连杆的惯性力与后两个气缸的惯性力几乎互相抵消。但是,由于活塞达到其最高速度时的位置位于从行程中心指向上止点处,即位于上半行程中,如图1-67所示,这样,活塞在上止点换向时的减速度比在下止点时的大,因此活塞产生的向上的惯性力大于向下的惯性力。曲轴每转一圈产生两次不平衡的二次惯性力,如图1-68所示。
直列4缸发动机的二次振动可以通过两根具有配重的平衡轴来消除。两根平衡轴以曲轴转速的两倍旋转并产生反方向的惯性力以抵消不平衡的二次惯性力。此外,平衡轴实际上由反向旋转的两根轴组成,以抵消平衡轴自身产生的惯性力,如图1-69所示。
图1-67 活塞的最高速度位置位于上半行程
图1-68 直列4缸产生的惯性力
图1-69 平衡轴在各曲轴转角的质量方向
图1-70为丰田汉兰达1AR-FE发动机的平衡轴结构图,曲轴直接驱动1号平衡轴,从动侧采用树脂齿轮以抑制噪声和减轻质量。
具有平衡轴的发动机转动非常平稳,但平衡轴的正时必须绝对准确。在安装平衡轴时,必须保证其安装正时。
(12)可变配气正时机构 现在很多发动机上带有可变配气正时机构,如奔驰111发动机、较新款的宝马等,它们通常具有一个电磁阀,如果机油太脏等原因可能引起电磁阀卡滞,造成怠速抖动。当怀疑其卡滞时,可在电磁阀上轻轻敲击,这样有可能使它回位。发动机怠速时,直接通电给这个凸轮轴正时调整电磁阀,此时发生怠速抖动,说明系统正常。具体结构原理请参见“动力不足故障的诊断”。
图1-70 丰田汉兰达1AR-FE发动机的平衡轴结构图