汽车发动机怠速抖动故障分析与排除

池振坤 石京杰 李杨 徐敏 林伟

摘要：随着人民生活水平的提高，汽车逐渐进入每个家庭。汽车在使用过程中会产生各种故障。其中怠速抖动是一种常见故障，但是人们缺少对怠速抖动故障的相关知识，很多驾驶人员难以进行区分发动机怠速异常抖动与正常抖动，往往忽略怠速异常抖动故障，从而导致故障继续发展，最终引起车辆严重损坏，甚至危害行车安全。引起怠速抖动的原因很多且涉及的发动机部件也多，使得排除怠速抖动故障较为困难。本文分析了发动机怠速抖动故障产生的原理和原因，总结了排除怠速抖动故障的基本流程，为快速排除怠速抖动故障提供了参考。

Abstract： With the improvement of people's living standards， cars gradually enter every family. Various faults occur in the use of cars. The idle dithering is a kind of common failures， but the lack of related knowledge of idle dithering fault， a lot of drivers to distinguish between abnormal engine idle dithering and normal jitter， tend to ignore the idle abnormal vibration fault， leading to failure to continue to develop， resulting in vehicle damage， and even endanger the safety of driving. There are many causes of idle jitter and many engine parts involved， which makes it difficult to eliminate the fault of idle jitter. This paper analyzes the principle and reason of engine idle speed jitter fault， summarizes the basic process of eliminating idle speed jitter fault， and provides a reference for quickly eliminating idle speed jitter fault.

關键词：汽车发动机;怠速抖动;故障诊断;故障排除

Key words： automobile engine;idle shaking;fault diagnosis;troubleshooting

中图分类号：U472.41                                  文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0144-02

0  引言

汽车发动机怠速抖动故障是汽车发动机常见故障之一，其产生原因较为复杂，维修难度比较高。怠速抖动故障会导致发动机出现较为明显的噪音，并且发动机的稳定性会有所下降，增加发动机的功率消耗。这直接影响了驾驶人员的驾驶体验和乘坐的舒适度。同时，发动机怠速抖动往往也表征汽车发动机存在故障或故障隐患，如不及时维修可能会导致发动机部件的严重损坏，严重威胁了发动机的正常运行，缩短了发动机的使用寿命。因此，车主与维修人员必须重视怠速抖动问题，加大发动机检查、维修工作，降低对于发动机造成的不利影响，尽可能的避免故障出现。

1  怠速的概念与分类

汽车发动机怠速是指发动机在无负荷的情况下运转，只需克服自身内部机件的摩擦阻力，不对外输出功率，维持发动机稳定运转的一个低转速被称为怠速。现代汽车怠速转速的调整是通过发动机控制单元调整节气门开度的大小与怠速供油量等来实现的。怠速转速以发动机在怠速范围内不抖动且加速性能良好时的最低转速为最佳，一般为700-800转/分钟。以便为驾驶员临时停车和在各种情况下行驶提供便利。

车辆怠速抖动，分为正常抖动与异常抖动两种情况。发动机工作时会因配气机构存间隙及曲柄连杆机构往复运动会产生有规律平稳轻微的抖动，这是发动机正常的抖动，此抖动会随着发动机转速升高变得更加平稳轻微。当发动机进行冷启动时，尤其是冬季，发动机润滑效果比较差，启动时混合气比较浓，燃烧不充分也会导致发动机明显抖动，这也是正常抖动，此类抖动会随着发动机运转温度的升高逐渐消失，在热启动时不再出现抖动现象。如果怠速运转时，能明显感觉到方向盘抖动剧烈，发动机晃动明显，运转噪声较大，那就是异常抖动，需要及时处理。

2  怠速抖动故障的原因

怠速抖动故障一般分为直接原因与间接原因。

直接原因一般由发动机机械故障导致。发动机曲轴、飞轮、曲轴皮带轮等转动部件动平衡不合格使发动机怠速转速接近发动机共振频率引起共振;发动机旋转部件支撑轴承如曲轴轴承、凸轮轴轴承损坏引起旋转部件径向跳动;发动机机体固定失效导致，像固定螺栓松动、发动机机脚垫橡胶老化等原因导致发动机运转过程中出现震动。

间接原因一般由于发动机运转各缸工作不平衡导致。由于发动机的某些故障引起发动机某个缸不工作，或是各气缸间燃烧情况不一致，引起发动机各缸功率不平衡，导致各活塞在作功行程时的所受水平方向分力不一致，出现对发动机横向力矩不平衡，从而产生发动机抖动。发动机进气系统、点火系统、喷油系统中引起发动机各缸工作不平衡的故障都有可能导致发动机怠速抖动。

2.1 进气系统故障导致怠速抖动

①进气管路或各种阀泄漏。曲轴箱强制通风（PCV）阀开度大，真空管插头脱落、破裂，会导致发动机混合气体过稀，燃烧不稳定。尤其是当发动机个别气缸进气歧管及其连接部件出现损坏导致泄漏，该缸在进气冲程形成混合气体较其他缸稀，从而引起发动机各缸工作不平衡，导致冷车时怠速抖动。喷油器O型密封圈漏气;废气再循环（EGR）阀关闭不严;活性炭罐阀常开等，会使过量汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气过浓，使发动机燃烧不正常，引起发动机抖动。

②节气门和进气道积垢过多。当节气门和进气道的积垢过多时，导致空气通道截面积减少，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。

③怠速空气执行元件故障。怠速控制执行元件节气门、进步电机、控制阀损坏或发卡导致怠速空气控制不准确。

④进气量计算失准。由于空气流量计、进气压力传感器、水温传感器、环境温度传感器、发动机控制单元及其线路故障，控制单元接收错误信号不能准确计算进入到发动机的实际空气质量而发出错误控制的指令，引起发动机怠速控制失准，使发动机不能正常运转。

⑤配气机构机械故障。个别气门锥面与气门座间积炭过多，导致气门密封不严，引起各缸压缩压力不一致。气门相关部件有故障，如气门摇臂磨损，推杆磨损或弯曲，气门弹簧折断，气门卡滞或漏气等。凸轮轴各缸凸轮凸点的磨损程度不一致，导致各汽缸气门开启程度不一致。这些都导致个别汽缸的功率下降过多，从而引起各汽缸功率不平衡。

正时皮带安装错误，使各缸气门的开闭时间发生变化，导致配气相位失准，各汽缸燃烧不正常。

2.2 燃油供给系统故障导致怠速抖动

①喷油器故障。喷油器堵塞或雾化效果不良导致混合气体过稀，或喷油器密封不良滴油、卡滞导致混合气过浓，造成各汽缸发出的功率不平衡引起抖动。

②燃油压力故障。燃油管路阻塞或泄露及燃油压力调节器损坏会导致供油压力过高或过低。影響各缸喷油质量，是混合气体过浓与过稀，发动机输出功率不稳定。

③喷油量失准。空气流量计（或进气歧管压力传感器）故障;节气门位置传感器故障;节气门怠速开关故障;冷却液温度传感器故障;进气温度传感器故障;氧传感器失效。这些传感器或线路出现故障会导致发动机控制单元无法准确判断发动机工况并计算出正确进气量，发出错误指令，使喷油量不正确，造成混合气过浓或过稀，引起怠速不稳。

2.3 点火系统系统故障导致怠速抖动

①点火模块与点火线圈。发动机个别缸点火模损坏或线路故障导致个别缸不能正常点火，引起发动机做工不平衡，导致怠速抖动。

②火花塞。长时间未更换的火花塞，其火花塞间隙会因为烧蚀变大或电极被积碳覆盖，导致点火提前或不易点火，导致发动机个别气缸不能正常作工，引起发动机抖动。

③点火提前角失准。与点火控制相关的传感器（如空气流量计或进气压力传感器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、爆震传感器）故障及线路故障，导致控制单元由于无法准确判断发动机的实际工况，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，引起发动机不能正常运转。

④其它原因。发动机长期使用品质较差燃油，导致积碳过多，影响发动机部件运转性能，引起抖动。

发动机体、活塞连杆机构故障使个别汽缸功率下降，从而使各汽缸功率不平衡。活塞环端隙过大、对口或断裂，活塞环弹性不足;活塞环槽内积炭过多;活塞与汽缸磨损严重，汽缸圆度与圆柱度较差;汽缸衬垫烧蚀或损坏，造成单缸漏气或相邻两缸之间串气;连杆弯曲或燃烧室积炭严重会改变压缩比，导致怠速不稳。

3  发动机怠速抖动故障检测与排除步骤

由于发动机怠速抖动故障形成原因较多且发动机内部构造复杂，进行检修比较困难，为提高故障检测效率要严格按照汽车排故“先外后内，先简后繁，先熟后生，三思后行”的原则进行。先进行基本检查，再进行汽车电器部件的排查，再由外到内进行机械部件的检查。

①首先进行基本检查。检查发动机是否存在漏水、漏油、漏电故障;检查火花塞高压线是否松脱;线束插接件是否连接牢固，导线是否存在断路或绝缘外皮破损;进气歧管上的各连接软管是否断裂、脱落等。确认油品质量。

②检查是否故障指示灯。检查发动机是否存在故障灯报警，用故障诊断仪读故障码和数据流，按照故障码提示检查相关部件是否存在故障。

③检查进气歧管。检查进气歧管是及连接部件是否漏气，必要时可进行进气歧管真空度测量。

④使用示波器查看各缸次级点火波形。检查是否有工作不良的气缸。若存在工作不良的气缸，先检查点火线圈及导线，后做断油试验。火花塞无火或火弱为点火系故障。

⑤断油试验。进行断油试验，检查怠速不良是否与喷油器或其控制电路有关。

⑥检修怠速控制电路。根据怠速控制电路检查怠速控制执行元件与控制线路是否存在故障。拆卸节气门检查，必要时进行清洗。

⑦检查点火正时及正时皮带。检查正时皮带正式标记是否对齐。正时皮带弹性是否正常，是否被拉长，是否缺齿。

⑧检修发动机机械故障。检查火花塞间隙;检查火花塞是否存在烧蚀及积碳情况。测量气缸压力，必要时拆解气缸盖检查。检查气门间隙及气门驱动机构是否正常。

4  总结

汽车发动机在使用过程中会因多种因素影响导致出现怠速抖动问题。怠速抖动故障不一定会直接导致发动机无法运行，但它涉及的发动机系统与部件较多，如不及时处理，会对发动机造成更大的损坏，影响行车安全。为此有关人员必须要重视汽车发动机怠速抖动故障，及时排除故障，保证发动机平稳运转。

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