实训五：怠速控制阀的检测
一、实训目的和要求：
1．了解怠速控制阀的结构与工作原理。

2．了解怠速控制阀故障，对整个电控系统的影响。

3．掌握怠速控制阀的检测方法。

二、实训课时：
2课时
三、实训设备及器材
1．常用工具1套；数字万用表。

2．丰田或大众奥迪电喷发动机故障实验台一台，桑塔纳3000轿车一辆，各种怠速控制阀。

四、实训内容及步骤
怠速控制的目的是在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。

怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负载，由ECU 自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。

怠速控制系统主要由传感器、ECU 、和执行元件三部分组成。

控制怠速进气量的基本类型有节气门直动式和旁通空气式。

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。

旁通空气式怠速控制系统中，设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。

旁通空气式怠速控制系统按执行元件不同分：步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。

（一）步进电机型怠速控制阀
步进电机型怠速控制阀结构如图1所示。

步进电机主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为阀杆的直线运动，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间隙，从而改变怠速空气道的流通截面，控制发动机怠速工况下的进气量。

安装在节气门上。

图1 丰田车步进电机型怠速控制阀
工作原理：当ECU 控制使步进电机的线圈按1-2-3-4 顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。

同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。

转子每转一步与定子错开一个爪极的位置，定子有32 个爪级，所以步进电动机每转一步为1/32 圈，步进电机的工作范围为0 ～125 个步进级。

图2 步进电机型怠速控制阀控制电路
控制阀的检修
（1）在检修时应注意
1）不要用手推拉控制阀，以免损坏丝杠机构的螺纹。

2）不要将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免步进电动机损坏。

3）安装时，检查密封圈好坏，并在密封圈上涂少量润滑油。

（2）检修步进电动机型怠速控制阀的方法
1）拆下控制阀线束连接器，点火开关转至“ON ”但不起动发动机，在线束侧分别测量B1 和B2 与搭铁之间的电压，均应为蓄电池电压。

2）发动发动机后再熄火时， 2 ～3s 内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声，否则应作进一步检查。

3）拆下控制阀线束连接器，在控制阀侧分别测量B1 与S1 和S3 、B2 与S2 和S4 之间的电阻，应为10 ～30 Ω。

4）如图，拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1 和B2 端子，负极按顺序依次接通S1 —S2 —S3 —S4 端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出；蓄电池负极按反方向接通S4 —S3 —S2 —S1 端子，则控制阀应向内缩回。

图3 步进电动机型怠速控制阀工作情况检查
（二）旋转电磁阀型怠速控制阀
1、控制阀的结构与工作原理
结构：如下图所示。

图4 旋转电磁阀型怠速控制阀
ECU 控制两个线圈的通电或断开，改变两个线圈产生的磁场强度，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，即可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速空气量的控制。

双金属片制成的卷簧，主要起保护作用。

当流过阀体冷却液腔的冷却液温度变化时，双金属片变形，带动挡块转动，从而改变阀轴转动的两个极限位置，以控制怠速控制阀的最大开度和最小开度。

工作原理：ECU 控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。

图5 旋转电磁阀型怠速控制阀工作原理
图6 旋转电磁阀型怠速控制阀电路
2、控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，在线束侧分别测量电源端子（+B）与搭铁间的电压，应为蓄电池电压。

（2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线接故障诊断座上的TE1 与E1 端子，发动机转速应保持在1000 ～1200r/min ，5s 后转速下降约200 r/min 。

（3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ISC1 和ISC2 ）的电阻，应为18.8 ～22.8 Ω。

（三）学生操作
按指导教师示范的方法步骤，实际练习至少一次。

（四）考核
1．采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式，由学生口述怠速控制阀的结构原理、工作过程、检修流程、工艺规范与标准参数。

2．主要依据学生填制的《检测报告》确定实训分数。

（五）教学延伸：
1. 由辅导教师介绍其他类型怠速控制阀的工作原理，结构特点。

2. 比较各类怠速控制阀之间的优劣。

3. 由辅导教师结合现有其它型号的发动机实验台，介绍欧、美、亚各国典型发动机采用的怠速控制阀的类型与特点。

五、注意事项
1．上实验台测试电压信号时，注意操作流程和相对应的测试端口。

原则上只做本次实验相关的测试，其它无关的部位不要测试，否则按原理不清或看不懂电路图扣分。

2．在实物台架上，测试端口与电控单元直接相连，不要将任何电压加在发动机实验台的测试端口上，以免损坏电控单元。

六、实训小结
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。

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