别克凯越怠速不稳的原因分析与排除

2023年11月30日发(作者：比亚迪唐新能源汽车)

【摘 要】：本文主要介绍电控发动机步进电机式怠速控制系统，

通过图例介绍发动机怠速控制系统的结构组成以及工作原理，并结合

实际情况，例举几大类常见的怠速控制系统的故障；怠速过高，怠速

过低，怠速不稳，怠速熄火，发动机无怠速，并对有些故障的类型通

过实际案例加以分析和故障总结，列出故障诊断和维修方法，

【关键词】：怠速、步进电机、故障诊断、维修

绪 论

怠速是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率

输出，并且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。然而，在我国汽修行业中，怠速工况是故障率及怠速控制有关的

各种故障率远大于其他工况的故障率。这种故障现象千奇百怪，造成

的故障原因也是多种多样，怠速控制中的问题确实给我们汽车维修人

员带来了不小的困难，如何对待，如何分析，如何检测和排除怠速控

制中所发生的各种故障，应是我们每个维修人员值得总结和探讨，研

究和交流的一个重要的课题。

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1 电控怠速控制系统的结构与工作原理

1.1 结构和原理

步进电机式电控怠速控制系统的结构如下图1.1所示，主要有

传感器、ECU、步进电机式怠速控制阀组成。传感器检测发动机的运

行工况和负载设备的工作工况，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，传感器主要有：空气流量计（MAF）、

进气岐管绝对压力传感器（MAF）、节气门位置传感器、水温传感器

（ECT）、氧传感器、怠速开关信号、空调开关信号、发动机转速传

感器等，并与实际转速进行比较，根据比较结果控制步进电机怠速

控制阀工作，以调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目

标转速。采用转速反馈控制方式提高控制精度，为了避免怠速反馈

控制与驾驶员通过油门踏板动作引起空气量发生干涉，怠速控制系

统中，ECU需要根据节气门位置信号和车速信号等对怠速状态进行确

认，所以只有在节气门全关、车速为零，怠速状态确认情况下才能

进行怠速反馈控制。

图1.1 步进电机式电控怠速控制系统的结构

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1.2步进电机式怠速控制阀

如图1.2：步进电机型控制阀有一内置步进电动机，发动机怠速

运转时，ECU根据各种传感器信号控制步进电动机顺时针或逆时针方

向转动转子，如图中的红色圈就是怠速马达，ECU发出信号使控制阀

移进或移出，增加或减小控制阀与阀座之间的间隙，以调节允许通过

的空气量，怠速时节气门是关闭的，空气从阀门进去燃烧室，阀门的

开度是在ECU中计算好了的，在不同的怠速下ECU控制马达的步数。

图1.2 步进电机控制阀结构图

1.3 怠速控制原理

步进电机式怠速控制系统的控制电路如图1.3所示，ECU依一定

顺序使S1-S4三极管适时导通，分别向步进电机的四个线圈供电，

由于与转子磁场间的相互作用（同性相斥，异性相吸），驱动转子旋

转，调节旁通空气道的开度，从而调节旁通空气量。

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图1.3 怠速马达控制原理图

2 发动机怠速控制系统常见故障原因及排除方法

很多原因都可能会引起发动机怠速不稳，基本由进气系统、燃油

系统、点火系统、机械结构、电控系统等。

2．1怠速不稳原因及检测方法

1）怠速开关不闭合的原因及排除

检测方法：怠速时打开空调或打方向，发动机怠速不升高则开关

不闭合。

排除方法：调速或更换节气门位置传感器

2．怠速控制阀故障分析与排除

检测方法：检测怠速控制阀的动作声音，若无动作声音，则怠速

控制阀有故障。

排除方法：清洗或更换怠速控制阀，在用电脑编程。

3.进气管漏气的检测与排除

检测方法：发车后，听发动机的声音有无“吱吱”声，有则说明

有地方漏气。

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排除方法：找出漏汽源，更换或修复。

4．配气相位原因检测与排除

检测方法：查看正时标记，测量缸压，听发动机声音。

排除方法：重新对正时标记。

5．喷油器堵塞或滴漏检测与排除

检测方法：听各个喷油工作时的声音，有无“咔叽咔叽”声或测

喷油量，若无动作声或喷油量不在标准值内，则有问题。

排除方法：清洗或更换喷油器

6．排气堵塞的分析诊断与排除

检测方法：进行排气背压检测，若不在标准值内则堵塞，或拆下

三元催化试车。

排除方法：更换三元催化

7．怠速工况时EGR开启角度诊断与排除

检测方法：拆下EGR阀，把检查废气再循环通道堵死，看故障是

否消失。

排除方法：清除EGR阀的积碳或更换EGR阀

8．电控方面的原因 （下面案例中有分析方法）

3． 案例分析

3.1案例分析1：

故障描述：今年八月份来了一台别克凯越1.8L手动车，行驶四

万多公里，因事故大修，车辆大修完成后试车，刚发车就发现怠速时

特别的抖，以往的经验大修后车辆会抖动，但是发车不久后就会正常，

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但如今这台车发车两三个小时后问题还是没有解决，而且在路上跑也

无力，出理这种问题了车间是所有师傅都一起过来商量了，有的说排

气堵了，有的说油压，有的说传感器，所有要检查的都查完了，就是

没有查出问题到底出现在那里，离交车的时间就只有两天了，这问题

还是没有查出原因来，于是由技术经理为组长的专项问题会来了，检

测从头开始。

故障排除：由电喷系统，点火，进气，燃油，到气缸压力，进

行仔细的排查

(1) 电喷系统：通过专用电脑对发动机数据流进行着个分析对

比，进气量、喷油量、进气歧管压力、点火提前角、水温、节气门位

置、氧传感器、怠速开关信号，空调接通信号，缺火数据、都在正常

的波动内，同时也发现一个小问题氧传感器1电压较其它车高一点，

但也在100MV—900MV的正常值内，此问题能说明发动机的燃烧较其

它车要差一点点或混和气稀一点，但此不能证明有问题。

(2) 进气系统：仔细检查了进气管路、节气门拉丝间隙、阻风门

磨损情况都没有发现任何问题，发车也没有听到有漏气的声音，系统

可以确定是正常的。

(3) 燃油系统：接油压表连接在油路中，发动汽车，记录油压，

怠速时油压在2.9bar左右，加速时油压也可达3.2bar,这些都在正

常的标准值内，此系统没有问题。

(4)点火系统：然而以经对发动机的缺火数据进行了查见，但是

电脑不能看出点火能量是否充足，测得火花塞间隙在0.9MM左右、高

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压线12KΩ、点火线圈在14Ω、跳火也很正常，系统没问题。

(5)排气管路：由于没有排气背压检查工具，所以只能将三元净

化催化器那一节排气管拆下试车,试车后没有发现问题有好转，由些

也可排除排气堵的原因。

(6)缸压检查:拆下进气歧管，再拆下所有火花塞，断油、断电后，

将加速踏板踩到时底打启动马达，进行各缸的压力测试。测得的各缸

压力值现在问题出现 了，气缸压力只有7.5bar.

所有人都只了一惊，（因为刚大修的车子，所以在检测中一直都

没有测缸压）大修后怎么会压力这么低，发动机的曲轴、活塞等都是

正厂配件，气门在外面磨过，气缸在也外面搞了，这些在组装时都检

查好了，没有问题，现在这个问题会是出现在那里呢，所有人都想不

明白，有重新将发动机解体，在解体中发现一个问题，活塞不能完全

的运行到上止点，然后对活塞和曲轴进行测量发现曲轴的数值相差

3MM，此曲轴是凯越1.6L的，发回曲轴后重装后试车，问题解决。通

过这个例子告诉我们在做事时一定要细心，一定要相信数值不要相信

眼睛。此怠速不稳是由于压力不够使作功不好。

3.2案例分析2：

一辆别克凯越轿车行使了十四万多公里了车子放开油门就息火，

且发车也要加着油门才能着火，在使行中也有无力的感觉。

故障排除：进行试车后，现象确实是如此，而且发动机故障灯没

有点亮，根据这个现象初步定为是无怠速。

现象原因：1、怠速控制系统2、怠速马达本身的原因，诊断本着由

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简单到复杂的原则，首先对马达进行检查，检查后发现马达杆以升出

来过多，以经完全将怠速出气口堵塞了，导致空气无法进入，而且积

碳特别多，于是想可能是积碳过多，使马达卡死了，无法动作，于是

将节气门和马达清洗后试车，试车后问题还是没有解决，于是连接电

脑查看故障码，没有发现故障码，而且查看了马达的控制输出很正常，

问题进行到现在，以经很明了了，更换马达后，问题解决进行路试，

但是加速无力的问题同样存在，于是回来进行油压和火花塞，高压线

检测，发现火花塞间隙过大，而且有二个火花塞以经开裂漏电了，油

压也比标准值低一点点，更换火花塞和汽油格后进行路试，问题解决。

结论：

对于故障的诊断就像医生给病人看病一样，对症下花是最关健，

所以在诊断中必须要了解车辆现在是处于一个什么样的状态，发动机

的怠速不稳，分为很多 种，只有先得知怠速是高、是低、还是没有

怠速，以及在怠速不稳的同时有没有其他是什么现象呢？首先：就须

询问车主，故障的现象特征，在什么情况下发生的这种现象，其二：

跟据车主反应的现象进行试车，确定故障的现象，然后对故障的现象

进行分析，确定维修的思路及排除方法，须要进行什么样的检查，一

定 要有针对性，不然会走很多弯路。

在实际修理当中，造成发动机怠速不稳的主要有以下几个原因：

一、进气管路堵塞或漏气，使进气量过少或过多，导致混合气过浓或

过稀，从而使发动机作功不平衡。二、点火不良，导致缺火或燃烧不

充分。三、气缸压力不足或不平衡。四、燃油压力不足或喷油器工作

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不良。五、控制发动机点火与喷油的传感器故障。（如：节气门位置

传感器，空气流量计）对于以上几种情况都有不同的检测方法，结合

检测方法，灵活的运用，思路会越来越清楚，诊断步骤是没有固定的

只有结合实际情况而确定。

节气门怠速马达积碳过多，是导致发动机怠速轻微抖动的主要原

因，在实际的修理中，处理怠速不稳的问题大多是从节气门和缺火数

据着手，在别克车系中只有2009年以后生产的汽车才有电子节气门

发动机，以前的都是怠速马达拉线式节气门，怠速马达积碳太多使进

气系统不顺，进气量减少，在以后电子节气门将会完全代替拉线式节

气门，那样对汽油的品质会要求越来越高，不好的油品会使积碳更易

产生，对于电子节气门没有专用电脑的学习功能是不能进行清洗，不

然会怠速过高且会严重抖动。

参考文献：

[1]孙宪峰.汽车发动机构造与维修[M].北京高等教育出版社,2007

[2]曹红兵.汽车发动机电控系统结构原理与故障诊断.机械工业出版

2007

[3]董国平.汽车维护与故障排除[Ⅲ]北京人民交通出版社.1996

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