【正文】 用可變 進(jìn)氣歧由 電子系統(tǒng) 控制所需的空氣流量，實(shí)現(xiàn)了無節(jié)流變質(zhì)調(diào)節(jié)，提高了充氣效率，從而獲得更高的升功率，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也變得更為直接 。 怠速工況的概述與分類 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，按照工作的穩(wěn)定性可分為穩(wěn)定工況和過度工況。穩(wěn)定工況是指發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)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(dòng)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(dòng)工況等。 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 怠速工況是發(fā) 動(dòng)機(jī)在對(duì)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(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系完全脫離， 只需克服自身內(nèi)部機(jī)件的摩擦阻力，不對(duì)外輸出功率。維持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速被稱為怠速，是發(fā)動(dòng)機(jī)五大基本工況之一。工作性能良好的發(fā)動(dòng)機(jī)，其怠速一般為 550800 轉(zhuǎn) /分鐘。 其目的是維持發(fā)動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下連續(xù)、平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)和提供其他各輔助裝置的工作動(dòng)力，比如空調(diào)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等突然開啟或關(guān)閉時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行到某一速度范圍。 按照 GB 182852020 的規(guī)定，怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)無負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。即離合器處于結(jié)合位置，變速器 處于空擋位置（對(duì)于自動(dòng)變速器的汽車應(yīng)處于“ N”檔位）；采用化油器供油系統(tǒng)的汽車，阻氣門處于全開位置；加速踏板處于完全松開位置。 怠速工況是發(fā)動(dòng)機(jī)工作的重要的工況之一。影響發(fā)動(dòng)機(jī)怠速性能的因素主要有兩個(gè)方面，一方面是控制進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣量，因?yàn)榛旌蠚饬髁恐苯佑绊懙交旌蠚庠谌紵胰紵乃俣龋瑝毫蜏囟?，從而?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，燃料經(jīng)濟(jì)性和排氣污染物的成分有著很大的影響。另方面是對(duì)氣缸可燃混合氣進(jìn)行點(diǎn)火的時(shí)刻，不同的點(diǎn)火時(shí)刻同樣能夠?qū)飧變?nèi)燃燒的過程產(chǎn)生很大的影響，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。 正常怠速 ： 車輛 處于駐車狀態(tài)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速稱為駐車怠速（發(fā)動(dòng)機(jī)由冷車怠速狀態(tài)向發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度的怠速狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程稱為暖車或熱車）。 行車 怠速 ： 汽車掛檔過程中，不踩油門踏板或行駛中把油門踏板松開，保持節(jié)氣門的最小開度，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和駐車怠速一致的狀態(tài)，稱其為行車怠速。 怠速不穩(wěn) ： 怠速不穩(wěn)是發(fā)動(dòng)機(jī)維修中遇到最多的故障。如果診斷思路不正確會(huì)延長(zhǎng)修理時(shí)間、降低工作效率，甚至使車主等待不及而轉(zhuǎn)到另一家汽修廠。 2. 怠速 控制系統(tǒng)的組成 控制 原理 怠速 控制系統(tǒng)的組成 怠速控制主 要是由傳感器、 ECU 和執(zhí)行元件三部分組成的。傳感器的功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況和負(fù)載設(shè)備的工況， ECU 是根據(jù)各種傳感器信號(hào)確定運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實(shí)際轉(zhuǎn)速實(shí)際進(jìn)行比較根據(jù)結(jié)果控制元件工作，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，是發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 傳感器 :主要有檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小的曲軸位置傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)氣門位置傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度高低的冷卻液溫度傳感器、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于啟動(dòng)工況的啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)空調(diào)壓縮機(jī)是否處于工作狀態(tài)的空調(diào)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)變速器是否有載荷加在發(fā)動(dòng)機(jī)上 的空檔啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否起作用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號(hào)、檢測(cè)發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化的發(fā)電機(jī)負(fù)荷信號(hào)以及檢測(cè)車速的車速傳感器信號(hào)。 執(zhí)行器 :怠速空氣控制閥 .控制怠速時(shí)進(jìn)氣量的大小。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 (ECU): 根據(jù)從各個(gè)傳感器輸入的信號(hào) ,把發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與根 據(jù)各個(gè)傳感器輸入的信號(hào)所決定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較 ,根據(jù)比較得出的差值 ,確定相當(dāng)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制量 ,去驅(qū)動(dòng)怠速空氣控制機(jī)構(gòu) ,即怠速空氣控制閥 ,使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速。 ECU 根據(jù)節(jié)氣門全關(guān)信號(hào) ,來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速狀態(tài) ,然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫傳感器來調(diào)整 ,從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)有關(guān)傳感器信號(hào) ECU控制怠速控制閥 ,使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同怠速工況時(shí)都處在最佳轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 1 怠速控制系統(tǒng) 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 怠速 控制系統(tǒng)的原理及過程 基本怠速設(shè)置 怠速控制的實(shí)質(zhì)就是控制怠速時(shí)的空氣吸入量，所以也將怠速控制系統(tǒng)稱為怠速空氣控制系統(tǒng) ， 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本怠速設(shè)置主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的初始開度決定的，即進(jìn)入進(jìn)氣歧管內(nèi)的總空氣量由節(jié)氣門初始怠速開度決定。這個(gè)開度值是在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)計(jì)算出來的，也是保證發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正常怠速的前提。但隨著車輛的使用，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門處會(huì)出現(xiàn)不同程度的污物，當(dāng)污物增加后，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就會(huì)下降，從而 也會(huì)導(dǎo)致怠速轉(zhuǎn)速下降。 發(fā) 動(dòng)機(jī)的目標(biāo)怠速調(diào)節(jié)功能是通過發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的控制來實(shí)現(xiàn)的。 發(fā)動(dòng)機(jī)電腦通過對(duì)怠速控制閥開度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié) (有些車型直接調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度 )， 達(dá)到目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速。當(dāng)節(jié)氣門開度變小或節(jié)氣門處的污物增加時(shí)，實(shí)際進(jìn)入進(jìn)氣歧管內(nèi)的總空氣量變小，將導(dǎo)致電腦內(nèi)設(shè)定的轉(zhuǎn)速值高于實(shí)際轉(zhuǎn)速。此時(shí)電腦將控制怠速閥開啟以補(bǔ)充空氣量，使怠速升高至發(fā)動(dòng)機(jī)電腦設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速值時(shí)， 電腦又會(huì)通過怠速閥開度的減小，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況被增加負(fù)荷時(shí)，如打開空調(diào)、發(fā)動(dòng)機(jī)充電、掛檔滑行等，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦將通過調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度，以適應(yīng)怠速負(fù)荷的變化，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 （ 1）旁通空氣式 控制： 采用這種方式的系統(tǒng)在怠速時(shí)節(jié)氣門完全關(guān)閉 ， 由旁通氣道流通空氣，怠速控制閥進(jìn)行控制進(jìn)氣量。有雙金屬片式、平動(dòng)電磁式、平動(dòng)電磁式、平動(dòng)電磁式。 （ 2）節(jié)氣門直 動(dòng) 式 ： 怠速時(shí)，節(jié)氣門開關(guān)雖然完全松開，但節(jié)氣 門并不完全關(guān)閉，而是通過它提供怠速空氣。 節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制取消了旁通氣道和怠速控制閥，在怠速時(shí)由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門開啟一個(gè)角度 (約 25 度 )，實(shí)現(xiàn)怠速的穩(wěn)定，廣泛的應(yīng)蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 用于大眾車系，此時(shí)的節(jié)氣門體統(tǒng)稱為節(jié)流閥體或節(jié)氣門控制組件。如下圖所示： 圖 2 直動(dòng)式節(jié)氣門控制組件 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大，需要發(fā)動(dòng)機(jī)快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，目標(biāo)轉(zhuǎn)速高于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)， ECU 將控制怠速控制閥（增大比例電磁閥式怠速控制閥的占空比，或增加步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)的步數(shù)）增大旁通進(jìn)氣量來實(shí)現(xiàn)快怠速；反之，當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)負(fù)荷減小，目標(biāo)轉(zhuǎn)速低于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU 將控制怠速控制閥減小旁通進(jìn)氣量來調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。大眾車型一般為直動(dòng)式節(jié)氣門控制， ECU 可直接控制其執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變進(jìn)氣量大小。如下圖所示。 圖 3 怠速轉(zhuǎn)速控制 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 異常 故障現(xiàn)象分類 及原因 如何觀察發(fā)動(dòng)機(jī)怠速異常 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不良的故障主要分為三種情況。一是怠速不穩(wěn) 。二是怠速偏高 。三是怠速偏低或沒怠速。 ①觀察發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抖動(dòng)程度，也可以觀看機(jī)油尺把晃動(dòng)的程度，平穩(wěn)的油尺把很清晰，抖動(dòng)的油尺把看起來是雙的；②從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表或讀數(shù)據(jù)塊觀察，轉(zhuǎn) 速以怠速期望值為中心抖動(dòng)，或在期望值一側(cè)劇烈抖動(dòng)，程序中的怠速期望值包括標(biāo)準(zhǔn)怠速值、負(fù)荷（打開燈光，自動(dòng)變速器掛上擋等）怠速值、空調(diào)怠速值、暖車怠速值；③原地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，坐在座椅上感覺車身劇烈抖動(dòng)。 工作性能良好的發(fā)動(dòng)機(jī)，其怠速一般為 600800 轉(zhuǎn) /分鐘。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表上顯示出的實(shí)際轉(zhuǎn)速如不在這個(gè)范圍內(nèi)，可表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的偏高或偏低， 以及轉(zhuǎn)速表上下波動(dòng)的怠速異?，F(xiàn)象， 一些車型在冷啟動(dòng)時(shí)會(huì)有怠速升高預(yù)熱的工況出現(xiàn)則不屬于怠速偏高。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng) 一 .由內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)知 ,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要存在三類激振源 : 1. 離心慣性力和力矩。2. 往復(fù)性力和力矩。 3. 反倒力矩。第一類激振源通常在曲軸上配置平衡重即可予以平衡。第二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 , 幅值已經(jīng)很小。 但常見的 4 缸發(fā)動(dòng)機(jī) , 其在 2 次以下的激振源中尚存在 2 次往復(fù)慣性力 , 實(shí) 際運(yùn)用中 , 為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低成本 , 往往不予平衡。 第三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)。 氣缸內(nèi)氣體作用力的變化 (個(gè)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(gè)氣缸的輸出功率不相同 )，以致發(fā)動(dòng)機(jī)因反倒力矩 (每個(gè)氣缸產(chǎn)生的使發(fā)動(dòng)機(jī)橫向搖倒的力矩 )不平衡而發(fā)生怠速抖動(dòng)。 所以可以這樣說，凡是直接或間接引起發(fā)動(dòng)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)致蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，這是分析發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)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(jiǎn)稱直接故障 )，它直接造成個(gè)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生劇烈的怠速抖 動(dòng)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(jiǎn)稱間接故障 )，此類故障導(dǎo)致發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生抖動(dòng)通常較輕。 二 .發(fā)動(dòng)機(jī)在車架上的固定彈性支承上有 6 個(gè)自由度 ,具有 6 種運(yùn)動(dòng)形式 , 實(shí)際上 , 發(fā)動(dòng)機(jī)重心和彈性支承的形心并不重合 , 會(huì)出現(xiàn)關(guān)聯(lián)振動(dòng)。 在這種