发动机怠速抖动故障的诊断与排除

广东交通职业技术学院
毕业论文
论文题目：发动机怠速抖动故障
的诊断与排除
院 系： 汽 车 学 院
专 业： 汽车检测技术
班 级： 08汽检班
姓 名： 黄惠峰
学 号： 5217083118
指导老师： 郭海龙、伍尚坚、何南昌老师
发动机怠速抖动故障的诊断与排除
08 汽检 18号 黄惠峰
摘要：本文主要阐述了汽车发动机怠速抖动机理，分析了导致发动机产生怠速抖 动现象的故障原因，结合实际的维修实例加以论证分析，提出了发动机怠速抖动 故障的排查方法，同时阐明整个故障的诊断过程及方法，鉴于大家起到共同探讨 作用。

关键词：汽车 发动机 怠速抖动 原因 诊断 方法
一、前言
汽车发动机怠速抖动是在发动机维修中遇到最多的故障， 故障发生时往往在 发动机怠速工况时产生低频率异常振动现象。

出现抖动时，可以通过观察发现发 动机的横向摆动明显加大，噪声加大；并往往伴随怠速不稳，使车内的驾乘人员 感到不舒适，而随着加大油门使发动机转速升高后，发动机抖动现象便减弱或消 失。

由于发动机怠速抖动会影响发动机的性能，降低其可靠性与使用寿命，增加 了功率损耗。

如不及时维修，会使发动机性能进一步恶化，有可能导致更大的故 障。

所以，如何解决怠速抖动是汽车实际运用中的一个难题，让维修企业头痛， 普遍缺乏系统性的有效的解决方法。

如果我们按照进气系统、点火系统、燃油系 统、机械系统，循序渐进地排查故障，费工费时而且降低工作效率，还往往找不 到故障原因。

为解决维修工作效率，提高经济效益。

本人查阅大量的相关资料并 结合个人实践经历归纳出了发动机怠速抖动的诊断和排除方法， 希望能与大家共 同探讨。

二、发动机怠速抖动机理和原因
1.发动机怠速抖动现象产生的机理
发动机怠速抖动现象产生的机理是：气缸内气体作用力的变化(个别气缸内 气体作用力发生变化或各气缸内气体作用力发生不同的变化)引起各气缸功率不 平衡(每个气缸的输出功率不相同)，以致发动机因反倒力矩(每个气缸产生的使
发动机横向摇倒的力矩)不平衡而发生怠速抖动。

可以这样说，凡是直接或间接 引起发动机气缸内气体作用力变化(各气缸功率不平衡)的故障都有可能导致发 动机怠速抖动，这是分析发动机怠速抖动现象产生原因的依据。

2.如何观察怠速不稳
观察发动机缸体抖动程度，也可以观看机油尺把晃动的程度，平稳的油尺把 很清晰，抖动的油尺把看起来是不停地摇晃的；②从发动机转速表或读数据块观 察，转速以怠速期望值为中心抖动，或在期望值一侧剧烈抖动，程序中的怠速期 望值包括标准怠速值、负荷（打开灯光，自动变速器挂上挡等）怠速值、空调怠 速值、暖车怠速值；③原地启动发动机，用手抓住方向盘会感觉到方向盘在剧烈 抖动。

3.怠速不稳的原因
（1）进气系统
①节气门和进气道积垢过多
节气门和周围进气道的积炭、污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得控 制单元无法精确控制怠速进气量，造成混合气过浓或过稀，使燃烧不正常。

几乎 所有的发动机都有节气门，节气门通过对进气量的控制，来实现驾驶员的加速减 速意图，节气门由过去的简单拉线机械式，目前逐步衍变成了电子控制节气门， 通过ECU发出指令来实现对节气门的智能化控制， 避免驾驶员的不当操作来提高 经济性或者保护发动机。

由此看来，节气门对于发动机的影响是非常大的。

关于 节气门的结构如下图1所示：
图1 节气门结构图
②进气歧管或各种阀泄漏
当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气过浓 或过稀，使发动机燃烧不正常。

当漏气位置只影响个别汽缸时，发动机会出现较 剧烈的抖动，对冷车怠速影响更大。

常见原因有：进气歧管破损或进气歧管衬垫 漏气；喷油器O型密封圈漏气；真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通风（PCV） 阀开度大；活性炭罐阀常开；废气再循环（EGR）阀关闭不严等。

③怠速空气执行元件故障
怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确。

常见原因有：节气门电机 损坏或发卡；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡。

4 进气量失准
○
电喷发动机的正常怠速是通过怠速控制阀(ISC)来保证的。

ECU根据发动机 转速、温度、节气门开关及空调开关等信号，经过运算对怠速控制阀进行调节。

当控制单元接收到错误信号而发出错误的指令， 引起怠速控制阀控制的进气量失 准，使发动机燃烧不正常。

常见原因有：空气流量计或其线路故障；进气压力传 感器或其线路故障。

（2）点火系统
①火花塞
火花塞故障导致火花能量下降或失火。

常见原因有：火花塞间隙不正确；火花塞 电极烧蚀或损坏；火花塞电极有积炭；火花塞磁绝缘体有裂纹。

下面是关于火花 塞各个部位故障的描述，如图2：
图2 火花塞故障图
②点火线圈
近些年各车型多将点火模块与点火线圈制成一体， 点火模块或点火线圈有故 障主要表现为高压火花弱或火花塞不点火。

常见原因有：点火触发信号缺失；点 火模块有故障；点火模块供电或接地线的连接松动、接触不良。

③点火提前角失准
由于传感器的线路断路、短路、接地等故障，控制单元发出错误指令，使点 火提前角不正确，或造成点火提前角大范围波动。

常见原因有：空气流量计或进 气压力信号故障；霍尔传感器故障；冷却液温度传感器故障；进气温度传感器故 障；爆震传感器故障。

○
4 其它原因
三元催化器堵塞引起怠速不稳，当三效催化转化器内部因积炭、破碎等原因 造成局部堵塞时就会加大排气阻力，使进气管负压降低，造成发动机排气不畅、 进气不充分，致使发动机工作性能变差怠速发抖，可能还会造成ECU记忆关于 空气流量传感器的故障代码。

氧传感的损坏会导致空燃比的不正确而引起发动机 抖动。

关于氧传感的工作原理图如图3：
图3 氧传感工作原理图
（3） 燃油系统
①喷油器故障
喷油器的喷油量不均、雾状不好，使其无法按照ECU的指令进行喷油,从而 造成混合气过浓或过稀,使个别气缸工作不良,导致发动机怠速不稳。

常见原因 有：喷油器堵塞、密封不良、喷出的燃油成线状等。

②燃油压力故障
油压过低，从喷油器喷出的燃油雾化状态不良或者喷出的燃油成线状，严重
时只喷出油滴，喷油量减少使混合气过稀；油压过高，实际喷油量增加，使混合 气过浓。

常见原因有：燃油滤清器堵塞；燃油泵滤网堵塞；燃油泵的泵油能力不 足；燃油泵安全阀弹簧弹力过小；油管变形及堵塞；燃油压力调节器有故障。

三、怠速抖动的诊断方法
进气系统、燃油系统、点火系统、发动机机械故障均会导致发动机怠速不稳 现象，因此诊断产生发动机怠速不稳现象的原因是一项涉及面较广、难度较大的 工作，轻易换件的方法是不可取的。

怠速不稳故障的原因有百般变化，应根据检 测结果、理论分析、维修经验做出正确判断，所以说诊断工作是有规律可循的。

我们应该根据上述检查结果和维修手册中的故障排除指南， 制定适合本车的排除 方法。

排除方法一般有：清洗节气门与进气道、清洗检查喷油嘴、更换电气元件、 检查线束的故障点、清洁接地点、修理发动机机械结构等工作。

这样，我们才可 以快速的将故障解决。

四、具体维修案例分析
一辆宝马五系轿车，发动机怠速不稳及发抖，加速不良，“CHECKENGINE” 指示灯有时点亮。

该车行驶7万公里，大部分时间都是在市区道路上跑，以前并 没有出现过类似的状况。

着车在怠速情况下发动机抖得厉害，发动机转速指针在 不停摆动。

故障诊断与排除:
我们用OBD诊断接口将车辆与诊断电脑进行连接，扫描该车存储的故障码， 故障代码如下表一：
<表一> 故障代码表
故障代码 故障描述
2745 DME点火缺火识别，气缸4
2863 DME电子气门控制系统功率限制
274E DME点火缺火识别累积错误
2738 废气触媒转换器前的氧传感器电压 气缸列2
BD 废气触媒转换器前的氧传感器加热功率不足 气缸列2
28B4 DME电子气门控制系统伺服马达，不灵活性
这些故障码当前存在而且不能被删除， 故障出现的频率较高同时会导致报警灯亮
起。

针对诊断仪显示的故障码信息，我们开始进行一个个故障的诊断与排除：
（1）用诊断仪进入DME控制单元进行诊断查询，查看各个气缸的运转平稳
性，所测得的数据如表二：
<表二> 气缸平稳值列表
气缸1的运行平稳值 0.11
气缸2的运行平稳值 0.06
气缸3的运行平稳值 0.08
气缸4的运行平稳值 3.6
气缸5的运行平稳值 0.04
气缸6的运行平稳值 0.05
发动机在正常的运转下，各个气缸的运行平稳值都应该小于1。

表中数据表明：
第4缸的工作数据有别于其他五个缸，平稳性不够好。

于是我们将第四缸的点火
线圈和火花塞拆出来跟其他的进行对比，发现第四缸的火花塞失圆且积碳较多。

我们将该缸的火花塞换掉同时清除其他缸火花塞的积碳后进行试车， 发动机抖动
的现象已经明显的减弱了但还没有完全消除。

（2） 鉴于诊断仪显示汽车有DME电子气门控制系统功率限制和DME电子气门
控制系统伺服马达，不灵活性的故障，我们又将电子节气门拆下来进行了检查，
发现节气门上积垢过多阻碍了节气门的打开和关闭。

于是我们对节气门进行了清
洗，防止节气门被卡死而导致进气的不稳定。

（3）氧传感出现问题都会导致发动机抖动，所以我们就对装在排气管消声器
前部的氧传感器进行检测： 启动发动机并升至工作温度， 点火开关转至“OFF” ，
拔下氧传感器接头接头，再启动发动机测量插座电压（即氧传感器的电压应为
，测量结果表明该传感器信号电压为 0V，表明传感器损坏，从而使 0.1V~0.9V）
电脑误收混合气比例的信号，造成空燃比调节不正确而导致发动机抖。

更换新件
后，发动机运转正常,加速有力故障完全排除，该车的维修工作到此就完成了。

五、总结
通过这次对发动机抖动故障的诊断和维修，我深刻地体会到在现在的汽车维
修中， 我们在借助先进的维修设备进行诊断的同时也要培养我们自己独立的维修
思路。

在以后的汽车维修行业，汽车故障会变得越来越复杂，我们光靠传统的维
修手段是远远不够的，还需要我们不停地学习和总结。

对于一些常见的发动机故 障，我们可以具体现象和该款发动机的特点进行分析。

参考文献
［1］候金光,吕纪平 《电喷发动机故障诊断误区》
［2］宋新华 《电喷发动机怠速不良故障诊断与维修》
［3］唐黎标 《通俗解读电喷发动机维修》。