第二节怠速控制Word文件下载.docx

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节气门直动式

步进电机式

一、暖机阀

1、作用

是发动机低温启动时，及启动后暖机过程中，使辅助空气阀打开增加空气量的一种快怠速机构。

2、分两种，即石蜡式和双金属片式。

3、石蜡式暖机阀

1、怠速调整螺钉2、节气门3、阀口4、提动阀5、石蜡

①石蜡的特性是热胀冷缩，随周围温度变化，因此采用与节气门体加热共用的冷却水管路一体化。

当水温低时，恒温石蜡收缩，提动阀在弹簧的作用下打开，随着温度的升高，恒温石蜡膨胀，推动连接杆使提动阀慢慢关闭，发动机怠速运转转速下降。

当暖车后，气道完全关闭，发动机恢复至正常怠速。

②一般故障

A积炭堵塞

现象：

冷机启动困难，须踩下节气门才可以启动发动机，冷机怠速抖动（无快怠速暖机）。

B关闭不严

暖机正常，但热机怠速高或怠速失速。

C暖机时间长

原因：

冷却水道堵塞。

4、双金属片式

（a）发动机温度低时（b）发动机温度高时

1—遮门开口2—支承销3—双金属片

4—空气旁通道5—遮门6—电热丝

①构造

由绕有电热线的双金属片和空气旁通道遮门等组成。

②原理

当发动机温度低时，遮门打开，此时因节气门关闭，从旁通气道流过空气较多，因而为快怠速状态。

当启动后，电热线内通过电流，产生热量使双金属片受热而慢慢将遮门关闭，暖机后完全关闭。

遮门的初期开度是取决于周围温度的，因此在双金属片旁边有冷却水流过或暖机阀安装在机体上，一般20度以下全开，60度以上全关。

③一般故障

启动困难（需踩下节气门），且无快怠速暖机。

冷机正常，热机怠速高或失速。

C电路故障或电热线开路

暖机时间较长。

二、怠速提高阀

<

一>

真空电磁阀VSV

1、真空电磁阀2、真空驱动器3、限位器4、节气门控制杆5、节气门6、真空孔

当空调系统不工作时，真空电磁阀内无电流通过，接通真空通路，真空驱动器膜片上移，通过连杆带动限位器操纵节气门保持关闭。

当空调系统工作时，电磁阀工作，切断真空管路，真空驱动器内膜片下移，通过连杆带动限位器操纵节气门部分打开，这样使进气量加大，发动机转速升高。

1、真空电磁阀2、真空驱动器3、节气门4、阀5、真空孔6旁通气道

当不开空调时，电磁阀不工作，将真空管路切断而接通大气，真空驱动器下移，使阀门关闭。

当开空调时，电磁阀工作，将真空管路接通，使真空驱动器膜片上移，使阀门打开，接通了旁通气道，从而使发动机怠速提高。

（二）机械式

1、旁通气道2、阀3、液压油4、节气门

此阀用于转向助力泵上，由助力液压油来操纵阀门，当方向盘置于一侧时，油压产生，使阀门打开，接通旁通气道，使怠速提高。

知识窗口：

所谓各种怠速提高装置，当工作时，发动机转速有何变化，是升高还是无变化？

正确答案是转速无变化，虽然进气量增大，但是由于发动机负荷增大，因此发动机转速只保持稳定性。

四缸机、六缸机和八缸机现象稍有不同：

四缸机转速稍上升；

六缸机和八缸机转速几乎不变化。

（三）丰田93款3S—FE发动机真空管路图

1、空气滤清器2、节气门3、怠速调整丝4、石蜡式暖机阀5、冷却水

6、MAP7、单向阀8、空调提速VSV9、真空驱动器10、刹车真空助力

11、动力转向12、进气歧管

三、怠速空气阀

（一）电磁式

1、电磁线圈2、阀轴3、阀4、弹簧5、电插头

工作原理

此怠速是利用电磁线圈产生的电磁吸力，使阀轴在轴向作线位移动，从而控制空气阀门的位置，当弹簧力与电磁吸力达到平衡时，阀门位置处于稳定状态，电磁吸力大小取决于微机控制装置送至电磁线圈的电流大小。

这种怠速阀的优点是响应速度非常快。

（二）旋转滑阀式

（1）构造：

主要由定子线圈（L1和L2）、永磁转子、旋转滑阀和双金属带等组成。

1、定子线圈2、永磁转子3、扇形滑阀4、双金属带5、旁通气道

（2）脉冲占空比

所谓占空比就是指一个脉冲循环里，电磁线圈通电时间所占的比值。

例如上图线圈通电时间60%，所以就可以说是占空比=60%

（3）工作原理

当工作中两个线圈交替地通过电流，因为两组线圈绕向相反，致使电枢上交替产生方向相反的电磁力矩。

滑阀根据控制信号的占空比摆到一定的角度稳定，当占空比为50%时，两线圈通电时间相等，二者产生的电磁力矩抵消，电枢轴停止偏转，当占空比小于50%时，线圈L1的平均通电时间长，电枢轴带动滑阀顺时针偏转，旁通气道截面关小，怠速降低，反之，当占空比大于50%时，旁通气道截面开大，怠速升高。

占空比的范围约为18%（旋转滑阀关闭）至82%（旋转滑阀打开）之间，滑阀的偏转角度限定在90度内。

（3）双金属带

双金属带装在滑阀另一侧，旁边有冷却水道，当水温低时，双金属带控制滑阀打开旁通气道，从而实现暖机，当温度高时，双金属带逐渐退出工作。

（4）怠速阀的全面检查

①将怠速阀拆下，然后将旁通气道堵塞，并启动发动机保持正常怠速运转，观察滑阀应均匀的来回摆动，若不动作证明滑阀卡死或电路故障。

②用LED灯跨接在+B和其中一根控制线上并发动引擎，此时LED灯应闪烁，若不闪烁证明控制电路故障。

③用多功能表测发动时的控制线的频率

④用示波器测RSC和RSO的波形

⑤测定子线圈的阻值

+B—RSC

23士5Ω

+B—RSO

（三）步进电机式

1、阀座2、阀轴3、定子4、轴承5、进给丝杆6、转子7、阀芯

（1）特点

怠速阀是由永磁转子激磁定子和把旋转运动变成直线运动的进给丝杆及阀门等组成。

它利用步进转换控制，使转子正转，也可反转，从而使阀芯上下运动以达到调节旁通气道的目的。

（2）构造

永磁转子上N极和S极在圆周上相间排列，共有八对磁极。

定子由A、B两个定子组成，其内有两组线圈，A、B两个定子绕组分别由1.3相绕组和2、4相绕组构成，每个定子各有八对爪极，每对爪极（N于S）之间间距为一个爪的宽度。

欲使电机正转时，相线控制脉冲按1→2→3→4相顺序依次迟后90度相位角，定子上N极向右方向移动，转子随之正转。

反之，欲使步进电机反转时，相线控制别脉冲按4→3→2→1相顺序依次超前90度相位角，定子上的N极向左方向移动，转子随之反转。

转子转动一圈分为32个步极进行，每个步极转动一个爪的转角，即11.25度，步进电机的工作范围为0—125个步极。

（2）控制原理

①启动初始位置的确定

为改善再启动性能，在发动机点火开关关断（OFF）后，微机控制怠速控制阀门处于全开状态，以便为下次启动作好准备。

②启动控制

启动期间怠速阀的旁通空气量最大，发动机空易启动。

启动后，若仍保持全开，发动机怠速会升的很高，所以启动后将阀门关小到由冷却水温确定的阀门位置。

③暖机控制

在暖机时，根据冷却水温所确定的位置，怠速控制阀开始逐渐关闭，当水温达到70度时，暖机控制结束。

④反馈控制

在怠速运转时，如果发动机的实际转速与微机存储器存储的目标转速相差超过一定值，（如20/min）时，微机将通过控制怠速阀增减旁通空气量，使发动机的实际转速与目标转速相同。

⑤发动机变化的预控制

当怠速运转时，如空档启动开关或空调开关接通或断开，都将使发动机负荷立刻变化。

为避免发动机怠速时转速波动或熄火，微机控制怠速控制阀开大或关小一个固定距离。

⑥电器负载增多时的怠速控制

在怠速时，如使用的电器负载增达到一定程度时，蓄电池电压就会降低，为了保证微机有正常的供电需要控制怠速提高，从而提高发电机的输出功率。

⑦学习控制

微机通过步进电机电机的正、反转步数，确定怠速阀的位置，达到调整发动机怠速转速的目的。

（3）自学习程序

（4）一般检查

①先温机达80度，然后熄火，在熄火瞬间手感怠速阀，应有转动的振动感觉。

②用LED灯分别跨接+B与C1、C2、C3、C4反复加速几次，LED应闪烁，否则检查电路。

③测4相线圈的电阻

B1—ISC1

B1—ISC3

B2—ISC238Ω士5Ω

B2—ISC4

④拆开清洗，用手顺时将转子旋进，松开后应能自动回位，否则证明丝杆弯曲或丝杆润滑不良。

⑤将步进电机从节气门体上拆下，第一步，将B1和B2端子与蓄电池正极相接，然后依次将S1、S2、S3、S4……与蓄电池负极顺续相接，阀应逐步关闭；

第二步，仍将B1和B2端子与蓄电池正极连接，然后依次将S1、S2、S3、S4……与蓄电池负极相接，阀应逐步开启，若不能关闭或打开，则应更换步进电机。

（5）实例

A一台LS400、1UZ-FE发动机，热机怠速游车

a读取故障码—无；

b检查主要传感器，信号正常；

c点火正时正常；

d检查ISCV，手感外科时转动有间断性，拆下后清洗故障依旧，测线圈阻值正常，检查电路正常；

e在用手转动转子时，动作不灵活，注油后依旧，怀疑丝杆变形，因此更换，从广州发来一个旧件（﹩860元）装车后，故障排除。

分析：

原因是丝杆变形造成阀门关闭不严，使发动机转速超过预置范围，ECU为稳定怠速，只好将燃油喷射切断，因此转速下降。

然后燃油喷射再恢复，因此转速又上升，这就造成游车现象。

本节要点

1、怠速控制阀分为三大类即暖机阀、提速阀和怠速稳定阀三种。

2、新款车型怠速稳定，暖机等有一个阀来完成。

3、大众公司怠速控制装置维修后或拆过电瓶线后，需要用仪器匹配或用简易方法设定。

实践要求

（一）实践目的

通过实践应掌握各种怠速阀的构造、工作原理和一般故障。

（二）实践项目

1、了解丰田花冠发动机上的真空管路；

2、了解丰田公司旋转滑阀式怠速阀；

3、了解步进电机怠速阀；

4、实践单个步进怠速阀；

（三）实践器材

1、丰田花冠4S--FE模型一台；

2、丰田花冠4S--FE整车一辆；

3、丰田佳美5S—FE模型一台；

4、皇冠3.02JZ—GE模型一台；

5、数字表多块。

复习题：

1、单独暖机用的怠速阀有几种？

2、什么叫脉冲占空比？

3、如何检验步进电机式怠速阀的工作情况？

4、如何检测步进电机的线圈是正常的？

5、当怠速阀关闭不严后会造成什么现象？

6、步进电机式ISCV在当KEY—OFF时回到初始位置，如何得到电源？