汽車發動機怠速抖動故障分析與排除

池振坤 石京杰 李楊 徐敏 林偉

摘要：隨著人民生活水平的提高，汽車逐漸進入每個家庭。汽車在使用過程中會產生各種故障。其中怠速抖動是一種常見故障，但是人們缺少對怠速抖動故障的相關知識，很多駕駛人員難以進行區分發動機怠速異常抖動與正常抖動，往往忽略怠速異常抖動故障，從而導致故障繼續發展，最終引起車輛嚴重損壞，甚至危害行車安全。引起怠速抖動的原因很多且涉及的發動機部件也多，使得排除怠速抖動故障較為困難。本文分析了發動機怠速抖動故障產生的原理和原因，總結了排除怠速抖動故障的基本流程，為快速排除怠速抖動故障提供了參考。

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.

關鍵詞：汽車發動機;怠速抖動;故障診斷;故障排除

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

中圖分類號：U472.41????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0144-02

0? 引言

汽車發動機怠速抖動故障是汽車發動機常見故障之一，其產生原因較為復雜，維修難度比較高。怠速抖動故障會導致發動機出現較為明顯的噪音，并且發動機的穩定性會有所下降，增加發動機的功率消耗。這直接影響了駕駛人員的駕駛體驗和乘坐的舒適度。同時，發動機怠速抖動往往也表征汽車發動機存在故障或故障隱患，如不及時維修可能會導致發動機部件的嚴重損壞，嚴重威脅了發動機的正常運行，縮短了發動機的使用壽命。因此，車主與維修人員必須重視怠速抖動問題，加大發動機檢查、維修工作，降低對于發動機造成的不利影響，盡可能的避免故障出現。

1? 怠速的概念與分類

汽車發動機怠速是指發動機在無負荷的情況下運轉，只需克服自身內部機件的摩擦阻力，不對外輸出功率，維持發動機穩定運轉的一個低轉速被稱為怠速?，F代汽車怠速轉速的調整是通過發動機控制單元調整節氣門開度的大小與怠速供油量等來實現的。怠速轉速以發動機在怠速范圍內不抖動且加速性能良好時的最低轉速為最佳，一般為700-800轉/分鐘。以便為駕駛員臨時停車和在各種情況下行駛提供便利。

車輛怠速抖動，分為正常抖動與異常抖動兩種情況。發動機工作時會因配氣機構存間隙及曲柄連桿機構往復運動會產生有規律平穩輕微的抖動，這是發動機正常的抖動，此抖動會隨著發動機轉速升高變得更加平穩輕微。當發動機進行冷啟動時，尤其是冬季，發動機潤滑效果比較差，啟動時混合氣比較濃，燃燒不充分也會導致發動機明顯抖動，這也是正常抖動，此類抖動會隨著發動機運轉溫度的升高逐漸消失，在熱啟動時不再出現抖動現象。如果怠速運轉時，能明顯感覺到方向盤抖動劇烈，發動機晃動明顯，運轉噪聲較大，那就是異常抖動，需要及時處理。

2? 怠速抖動故障的原因

怠速抖動故障一般分為直接原因與間接原因。

直接原因一般由發動機機械故障導致。發動機曲軸、飛輪、曲軸皮帶輪等轉動部件動平衡不合格使發動機怠速轉速接近發動機共振頻率引起共振;發動機旋轉部件支撐軸承如曲軸軸承、凸輪軸軸承損壞引起旋轉部件徑向跳動;發動機機體固定失效導致，像固定螺栓松動、發動機機腳墊橡膠老化等原因導致發動機運轉過程中出現震動。

間接原因一般由于發動機運轉各缸工作不平衡導致。由于發動機的某些故障引起發動機某個缸不工作，或是各氣缸間燃燒情況不一致，引起發動機各缸功率不平衡，導致各活塞在作功行程時的所受水平方向分力不一致，出現對發動機橫向力矩不平衡，從而產生發動機抖動。發動機進氣系統、點火系統、噴油系統中引起發動機各缸工作不平衡的故障都有可能導致發動機怠速抖動。

2.1 進氣系統故障導致怠速抖動

①進氣管路或各種閥泄漏。曲軸箱強制通風（PCV）閥開度大，真空管插頭脫落、破裂，會導致發動機混合氣體過稀，燃燒不穩定。尤其是當發動機個別氣缸進氣歧管及其連接部件出現損壞導致泄漏，該缸在進氣沖程形成混合氣體較其他缸稀，從而引起發動機各缸工作不平衡，導致冷車時怠速抖動。噴油器O型密封圈漏氣;廢氣再循環（EGR）閥關閉不嚴;活性炭罐閥常開等，會使過量汽油蒸汽、燃燒廢氣進入到進氣歧管，造成混合氣過濃，使發動機燃燒不正常，引起發動機抖動。

②節氣門和進氣道積垢過多。當節氣門和進氣道的積垢過多時，導致空氣通道截面積減少，控制單元無法精確控制怠速進氣量，造成混合氣過濃或過稀，使燃燒不正常。

③怠速空氣執行元件故障。怠速控制執行元件節氣門、進步電機、控制閥損壞或發卡導致怠速空氣控制不準確。

④進氣量計算失準。由于空氣流量計、進氣壓力傳感器、水溫傳感器、環境溫度傳感器、發動機控制單元及其線路故障，控制單元接收錯誤信號不能準確計算進入到發動機的實際空氣質量而發出錯誤控制的指令，引起發動機怠速控制失準，使發動機不能正常運轉。

⑤配氣機構機械故障。個別氣門錐面與氣門座間積炭過多，導致氣門密封不嚴，引起各缸壓縮壓力不一致。氣門相關部件有故障，如氣門搖臂磨損，推桿磨損或彎曲，氣門彈簧折斷，氣門卡滯或漏氣等。凸輪軸各缸凸輪凸點的磨損程度不一致，導致各汽缸氣門開啟程度不一致。這些都導致個別汽缸的功率下降過多，從而引起各汽缸功率不平衡。

正時皮帶安裝錯誤，使各缸氣門的開閉時間發生變化，導致配氣相位失準，各汽缸燃燒不正常。

2.2 燃油供給系統故障導致怠速抖動

①噴油器故障。噴油器堵塞或霧化效果不良導致混合氣體過稀，或噴油器密封不良滴油、卡滯導致混合氣過濃，造成各汽缸發出的功率不平衡引起抖動。

②燃油壓力故障。燃油管路阻塞或泄露及燃油壓力調節器損壞會導致供油壓力過高或過低。影響各缸噴油質量，是混合氣體過濃與過稀，發動機輸出功率不穩定。

③噴油量失準?？諝饬髁坑嫞ɑ蜻M氣歧管壓力傳感器）故障;節氣門位置傳感器故障;節氣門怠速開關故障;冷卻液溫度傳感器故障;進氣溫度傳感器故障;氧傳感器失效。這些傳感器或線路出現故障會導致發動機控制單元無法準確判斷發動機工況并計算出正確進氣量，發出錯誤指令，使噴油量不正確，造成混合氣過濃或過稀，引起怠速不穩。

2.3 點火系統系統故障導致怠速抖動

①點火模塊與點火線圈。發動機個別缸點火模損壞或線路故障導致個別缸不能正常點火，引起發動機做工不平衡，導致怠速抖動。

②火花塞。長時間未更換的火花塞，其火花塞間隙會因為燒蝕變大或電極被積碳覆蓋，導致點火提前或不易點火，導致發動機個別氣缸不能正常作工，引起發動機抖動。

③點火提前角失準。與點火控制相關的傳感器（如空氣流量計或進氣壓力傳感器、發動機轉速傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、爆震傳感器）故障及線路故障，導致控制單元由于無法準確判斷發動機的實際工況，發出錯誤指令，使點火提前角不正確，或造成點火提前角大范圍波動，引起發動機不能正常運轉。

④其它原因。發動機長期使用品質較差燃油，導致積碳過多，影響發動機部件運轉性能，引起抖動。

發動機體、活塞連桿機構故障使個別汽缸功率下降，從而使各汽缸功率不平衡?；钊h端隙過大、對口或斷裂，活塞環彈性不足;活塞環槽內積炭過多;活塞與汽缸磨損嚴重，汽缸圓度與圓柱度較差;汽缸襯墊燒蝕或損壞，造成單缸漏氣或相鄰兩缸之間串氣;連桿彎曲或燃燒室積炭嚴重會改變壓縮比，導致怠速不穩。

3? 發動機怠速抖動故障檢測與排除步驟

由于發動機怠速抖動故障形成原因較多且發動機內部構造復雜，進行檢修比較困難，為提高故障檢測效率要嚴格按照汽車排故“先外后內，先簡后繁，先熟后生，三思后行”的原則進行。先進行基本檢查，再進行汽車電器部件的排查，再由外到內進行機械部件的檢查。

①首先進行基本檢查。檢查發動機是否存在漏水、漏油、漏電故障;檢查火花塞高壓線是否松脫;線束插接件是否連接牢固，導線是否存在斷路或絕緣外皮破損;進氣歧管上的各連接軟管是否斷裂、脫落等。確認油品質量。

②檢查是否故障指示燈。檢查發動機是否存在故障燈報警，用故障診斷儀讀故障碼和數據流，按照故障碼提示檢查相關部件是否存在故障。

③檢查進氣歧管。檢查進氣歧管是及連接部件是否漏氣，必要時可進行進氣歧管真空度測量。

④使用示波器查看各缸次級點火波形。檢查是否有工作不良的氣缸。若存在工作不良的氣缸，先檢查點火線圈及導線，后做斷油試驗?；鸹ㄈ麩o火或火弱為點火系故障。

⑤斷油試驗。進行斷油試驗，檢查怠速不良是否與噴油器或其控制電路有關。

⑥檢修怠速控制電路。根據怠速控制電路檢查怠速控制執行元件與控制線路是否存在故障。拆卸節氣門檢查，必要時進行清洗。

⑦檢查點火正時及正時皮帶。檢查正時皮帶正式標記是否對齊。正時皮帶彈性是否正常，是否被拉長，是否缺齒。

⑧檢修發動機機械故障。檢查火花塞間隙;檢查火花塞是否存在燒蝕及積碳情況。測量氣缸壓力，必要時拆解氣缸蓋檢查。檢查氣門間隙及氣門驅動機構是否正常。

4? 總結

汽車發動機在使用過程中會因多種因素影響導致出現怠速抖動問題。怠速抖動故障不一定會直接導致發動機無法運行，但它涉及的發動機系統與部件較多，如不及時處理，會對發動機造成更大的損壞，影響行車安全。為此有關人員必須要重視汽車發動機怠速抖動故障，及時排除故障，保證發動機平穩運轉。

參考文獻：

[1]沈陽.發動機怠速抖動的原因分析[J].汽車維修，2016（06）.

[2]吳泉成.汽車發動機怠速抖動的原因及排查方法探討[J].科技風，2016（15）.

[3]蘇世榮，周偉，宛銀生.汽車燃油泵怠速噪聲問題優化[J].西華大學學報（自然科學版），2017-11-06.

[4]楊瑞雪.汽車發動機怠速抖動故障診斷與排除初探[J].汽車博覽，2020（11）：124.

[5]林鏡文.豐田卡羅拉發動機怠速抖動故障分析及排除[J]. 山東工業技術，2016（11）：30.

[6]陳祖堅.卡羅拉1ZR發動機爆震及怠速抖動故障分析[J]. 汽車與駕駛維修（維修版），2020（5）：56-57.

[7]周恒.新捷達發動機抖動的故障分析與維修[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（6）：102，104.

[8]錢玲.PLOL轎車怠速抖動故障排除[J].汽車維修，2011（10）：37.

[9]汪海東，沈越.夏利轎車發動機綜合故障分析與排除（下）[J].輕型汽車技術，2003（9）：54-56.

[10]奔馳S500發動機怠速抖動[J].汽車維修與保養，2002（12）：24.