05款丰田锐志汽车发动机怠速不良故障检修方案设计

2023年12月26日发(作者：smart汽车是什么品牌多少钱)

前言 .............................................................. 3

1 故障现象 ....................................................... 3

1.1 问诊： ...................................................... 3

1.2 试车 ........................................................ 4

2 怠速控制系统概述 ................................................ 4

2.1 汽车怠速控制系统的功用 ...................................... 4

2.2 怠速控制过程及原理 .......................................... 5

2.3 汽车怠速控制系统的分类 ...................................... 6

2.4 汽车怠速控制系统的组成 ...................................... 7

3 故障诊断流程 ................................................... 8

3.1 故障可能原因分析 ............................................ 8

3.2故障诊断流程图.............................................. 10

3.3 检查步骤 ................................................... 11

3.4 检查结论: .................................................. 11

4 发动机怠速不良故障排除流程 .................................... 12

4.1 准备工作 ................................................... 12

4.2 拆卸步骤 ................................................... 12

4.3安装步骤.................................................... 14

5 毕业设计总结 .................................................. 14

6 致谢 ......................................................... 15

参考文献 ......................................................... 15

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2005款丰田锐志发动机怠速不良故障检修方案设计

前言

怠速不良是电控燃油喷射发动机最常见的故障之一。怠速不良的故障特征是：发动机可正常启动，但怠速不稳定，发抖，甚至熄火。它有多种表现形式，如怠速转速过高、过低，怠速不稳等。

造成发动机怠速不良的原因很多，常常是几种原因综合引起。在故障检查与排除过程中，要根据故障的具体表现来分析故障原因。怠速转速与发动机温度、负荷有关。冷车时怠速高，热车时怠速低。

怠速转速太低的原因有：怠速控制阀故障;怠速空气通道堵塞;节气门位置传感器信号不正确;空气流量计或进气压力传感器信号不良;氧传感器信号错误;油压过低;喷油器故障;点火正时不正确;真空管插错;点火系统故障;开关信号不良;废气再循环阀故障;ECU故障和发动机机械部分故障等。怠速转速过高主要是怠速时进气量过多或发动机控制。本毕业设计方案针对发动机怠速不良汽车故障现象分析其故障原因并制定检修流程再进行故障排除，对以后发动机怠速不良汽车相关故障的检修有借鉴意义。

1 故障现象

1.1 问诊

车型：一辆2005款丰田锐志，行驶里程5.5万公里。

该车每次自动熄火后再起动就正常运转，但在正常行驶时无熄火现象。车主提示此车是借给朋友2天后才出现这种故障现象的。刚开始3天或4天偶尔自动熄火一次，再起动正常，因此也没在意，现在故障现象越来越严重，每天自动熄火5次或6次，为此在其他汽配厂更换了一个新的怠速电动机，但故障依旧。

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图1.1丰田锐志

1.2 试车

由于此车的故障为偶发性故障，并且没有规律性，给维修工作带来了一定的难度。经过路试发现此车的故障一般在怠速运转的状态下容易发生，而在行驶时正常，这说明线路故障可能性不大，因为车辆抖动不可能在行驶时比怠速时抖动差，所以线路接触不良的故障应给予排除，应重点检查影响熄火的高压电、油路及怠速控制系统。

2 怠速控制系统概述

2.1 汽车怠速控制系统的功用

怠速是指节气门关闭，节气门踏板完全松开，发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转的工况。在汽车使用中，发动机怠速运转的时间约占30%，怠速转速的高低直接影响燃油消耗和排放污染。怠速转速过高，燃油消耗增加，但怠速转速过低，又会增加排放污染。此外，怠速转速过低，发动机冷车运转、空调打开、电器负荷增大、自动变速器挂入挡位、动力转向系统起作用时，由于运行条件较差或负载增加，容易导致发动机运转不稳甚至熄火。

在除怠速以外的其他工况下，驾驶员可通过节气门踏板控制节气门的开度，从而改变发动机的进气量，以调节发动机的转速和输出功率。而在节气门踏板完全松开的怠速工况下，驾驶员则无法控制发动机进气量。电控汽油喷射式发动机在怠速工况时，空气通过节气门缝隙或旁通空气道进入发动机，并由空气流量计(或进气管绝对压力传感器)对进气量进行检测，电控燃油喷射系统(EFI )则根

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据各传感器信号控制喷油量，保证发动机的怠速运转。怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负荷，由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机稳定怠速运转

图2.1 丰田锐志发动机舱

2.2 怠速控制过程及原理

怠速控制阀由点火开关供电，只要点火开关转至ON位置，怠速控制阀即通电，发动机电脑控制其电路搭铁。当发动机的工作参数偏离正常值时，便使用该阀来调整怠速转速。怠速转速是通过控制旁通节气门体的空气量来调整的。发动机起动后，怠速控制阀开启一段时间进气量增加，使发动机怠速转速提高大约150r/min-300r/min。当发动机冷却液温度较低时，怠速控制阀开启，以获得适当的快怠速。发动机电脑根据不同的冷却液温度，通过改变传到怠速控制阀的信号强度来控制怠速控制阀柱塞的位置。步进电机式怠速控制阀是世界上目前应用最多的一种怠速控制装置。用于汽车电喷系统旁通空气通道的开度，从而调节旁通气量，使发动机转速达到所要求的目标值。结构原理：由永久磁铁构成的转子，激磁线圈构成的定子和把旋转运动转换成直线运动的进给丝杆及阀门等部分组成。它利用系统供给的步进信号进行转换控制，使转子可以正转，也可以反转，从而使阀芯（丝杆）进行伸缩运动以达到调节旁通空气道截面的目的，从而稳定怠速，并达到理想的怠速转速。

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图2.2 怠速控制系统原理

2.3 汽车怠速控制系统的分类

怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。在发动机集中控制系统中，控制怠速进气量的方法可分为两种基本类型:节气门直动式和旁通空气式。如图2.3.1所示，节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量，而在旁通空气式怠速控制系统中，设有旁通怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。目前，应用比较广泛的是旁通空气式怠速控制系统（图2.3.2）。按执行元件的类型不同，旁通空气式怠速控制系统又分为步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。怠速控制的方法及执行元件的类型因车型而异，目前应用较多的是步进电动机控制的旁通空气式怠速控制系统。不同车型的怠速控制系统，其控制内容也不完全相同。控制内容通常包括:起动控制、暖机控制(快怠速控制)、负荷变化控制、反馈控制和学习控制等。

图2.3.1节气门旁通式

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图2.3.2旁通气道式

2.4 汽车怠速控制系统的组成

怠速控制系统主要由传感器、ECU和执行元件三部分组成，如图2.3所示。传感器的功用是检测发动机的运行工况和负载设备的工作状况，ECU则根据各种传感器的输入信号确定一个怠速运转的目标转速，并与实际转速进行比较，根据比较结果控制执行元件工作，调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。在怠速以外的其他工况下，若系统对发动机实施怠速控制，会与驾驶员通过节气门踏板对进气量的调节发生干涉。因此，在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置信号和车速信号确认怠速工况，只有在节气门全关、车速为零时，才进行怠速控制。

图2.3 怠速控制系统组成

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3 故障诊断流程

3.1 故障可能原因分析

3.3.1 喷油压力过低

（1）油管堵塞或漏油：检查或更换汽油滤清器，检查油管及接头是否漏油或堵塞

（2）燃油泵工作不良：检查燃油泵配线，插接器是否正常、检查油泵磨损、单向阀工作状况，检查油泵继电器、电机的技术状况

（3）油压调节器工作不良：检查油压调节器

3.3.2进气系统堵塞或漏气

（1）空气滤清器堵塞：清洗或更换空气滤清器滤芯

（2）进气管漏气：检查软管、接头是否漏气，检查进气歧管与缸盖的密封

（3）真空装置、EGR系统漏气：检查真空管是否松脱、EGR系统是否漏气，检查EGR系统的控制电路

3.3.3 喷油器工作不良

（1）喷油器技术状况不良：检查配线和插接器是否正常，检查喷油器电磁阀有无卡滞，检查喷油器有无泄漏

（2）喷油信息(空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器）：检查传感器配线、插接器是否正常，检查相关传感器的技术状况，更换相关传感器

（3）ECM控制信号不正确：检查ECM插接器及工作参数

3.3.4 火花塞异常

（1）火花塞上积碳过多，或者积累了太多的沉淀物质，火花塞间隙增大，点火能量不足，造成汽车启动困难。

（2）火花塞积碳层过厚，分流电阻减小，电极产生火花受到影响，导致发动机运转不平稳，动力下降。

（3）火花塞故障，引起点火系统不能正常工作，导致混合气燃烧不充分，一些有害物质没有充分燃烧就被排放出去。

（4）火花塞出现问题，点火系统异常，混合气燃烧不充分，造成燃油浪费。

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3.3.5 怠速调整不当或怠速控制阀工作不良

（1）怠速调整过低：重新调整怠速至规定值

（2）怠速控制阀工作不良：检查配线、插接器是否正常，检查或更换怠速控制阀

（3）怠速信息(空气流量、冷却液温度、节气门位置、空调开关等)不正确：检查传感器配线、插接器是否正常，检查相关传感器的技术状况，更换相关传感器

（4）ECM工作不良：检查ECM插接器及工作参数。

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3.2故障诊断流程图

怠速不稳易熄火

使用KT600解码仪检查是否有故障码

否

检查燃油压力是否正常

是

拆卸清洗喷油器

是

根据所显示故障码修理

否

检查电动燃油泵丶油压调节器丶燃油滤清器

是

检查进气系统是否漏气

否

是

修理

检查火花塞是否正常

检查怠速阀是否有工作

是

调整间隙或更换

否

拆解或更换

重新调整发动机怠速

检测空气流量计是否正常

检查气缸压力是否正常

否

更换

否拆检发动机

是

检查，调整气门间隙

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3.3 检查步骤

（1）先用KT600解码仪进行故障自诊断，检查有无故障代码出现，没有故障代码;

（2）检查进气系统各管接头、各真空软管、废气再循环系统和燃油蒸发回收系统有无漏气，没有漏气；

（3）检查怠速控制阀的工作是否正常。拔下怠速控制阀接线插头。发动机转速无变化；

（4）怠速时逐个拔下各缸高压线，发动机转速的下降量相等。各缸在拔下高压线时，发动机转速正常变化，各缸工作正常；

（5）仔细听各缸喷油器在怠速时的工作声音。各缸喷油器工作声音不均匀，说明各缸喷油器喷油均匀；

（6）检查高压火花。火花正常；

（7）拆检各缸火花塞，电极磨损过甚有大量积炭，火花塞电极间隙正常。

参照流程图并使用专用的工具经细致的检测，最终确定火花塞损坏是导致怠速不良的原因。

3.4 检查结论:

按照故障流程图的检查步骤，最终发现故障点是第三缸火花塞损坏导致缺缸现象。

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4 发动机怠速不良故障排除流程

4.1 准备工作

1.工位要求：

每个场地要求配备4—6个工位：

每个工位配备带台虎钳工作台一张，常用工具车一个，零件车一个：

每个工位配备分类回收垃圾桶

工量具丶仪器设备及材料清单，（每个工位需配备）

清单

序号名称

工具车

试验车/防护装置

解码仪

维修手册

维修工单

万用表

连接线

风枪

抹布

清洁卫生工具

备注

配备常用工具

翼子板/车内四件套/三角木

KT600

05款丰田锐志维修手册

配备大头针

连接好压缩气管

清洁场地

4.2 拆卸步骤

1) 铺设三件套、翼子板布等防护工具；

2) 打开引擎盖，掀开发动机的塑料盖板，断掉蓄电池负极；

3) 拆下高压分线，根据每个缸的位置做好记号，避免混乱；

4) 用16mm火花塞扳手依次均匀松开卸下火花塞.卸下的时候注意看一下外部有无树叶，灰尘等杂物，如果有，一定要清理干净；

5) 检查火花塞要注意，清洗时不要使用钢丝刷，禁止调整旧火花塞的电极极限。

（a）检查电极

(1)利用兆欧表测量绝缘电阻。（绝缘电阻10兆欧或更大），提示如果没有，可以用下述检查代替。

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图4.2.1兆欧表

(b)替代检查方法：

1) 将发动机迅速加速到4,000rpm，重复操作5次。

2) 拆下火花塞。

3) 目视检查火花塞，如果电极干燥，则火花塞工作正常，如果电极潮湿则转下一步。

（c）检查火花塞螺纹和绝缘体有无损坏（如有任何损坏，更换火花塞，如无损坏，重新安装火花塞）

图4.2.2火花塞

(d)检查火花塞电极间隙：

旧火花塞的最大电极间隙1.3mm，如果间隙大于最大值，则更换该

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火花塞;新火花塞的电极间隙1.0mm至1.1mm：小心，如果要调整新火花塞电极间隙，只能弯曲搭铁电极的底座。不要调整电极端头，切勿调整旧火花塞电极极限。

图4.2.3 电极间隙

4.3安装步骤

(1) 再次确认火花塞是否完好，电极间隙是否合格，准备好新的火花塞，然后用16mm火花塞扳手按照顺序装上火花塞；

(2) 按照记号安装各个高压分线；

(3) 按规定扭矩拧紧螺丝（25N）；

(4) 连接蓄电池负极，盖好引擎盖；

(5) 发车，复查。

5 毕业设计总结

随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我

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才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

6 致谢

在此我衷心的感谢对我进行指导和帮助的老师，在我方案完成的过程中，老师倾注了大量的心血和汗水，在方案的选题、资料的搜集和理顺方案思路等方面，我得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助，谢谢您给我的帮助和支持!

也感谢几年来传授我知识的所有老师，是他们指导和帮助我，传授给我知识，引导我提升技能，是他们教会了我如何学习，教会了我做人的道理，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示感谢。同时，我也要感谢本毕业设计所引用的各位学者的专著，如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助，我将无法完成本篇毕业设计的最终写作。至此，我也要感谢我的朋友和同学，他们在我写毕业设计的过程中给予我了很多有用的素材，也在毕业设计的排版和撰写过程中提供热情的帮助！金无足赤，人无完人。由于我的水平有限，所写毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评和指正！

最后，向在百忙中抽出时间对方案进行评审并提出宝贵意见的各位专家老师表示衷心地感谢。

参考文献

[1] 2005款锐志维修手册

[2] 方勇.中德诺浩教科书材料[M].团结出版社2016年

[3] 冯耀.中国知网发动机部分文献[M].电子工业出版社2017年

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[4] 张杰辉.汽车零部件检修[M].化学工业出版社2018年

[5] 孔俊.汽车故障排除思路与实例[M].机械工业出版社2017年

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