如何结构与检修怠速控制阀

怠速控制阀是由电控单元控制的，其作用是通过调节旁通气道的进气量使发动机在不同的工况下都能以最佳的怠速运转。它取代了怠速空气阀，而使工作更精确。

（一）结构

常见的怠速控制阀有以下几种：

1.石蜡式暖机阀

石蜡式暖机阀安装在节气门体上，如图1-72所示。由发动机冷却液直接加热而起作用。冷却液经管道进入空气阀内，流经蜡盒四周。当发动机温度较低时，蜡盒内蜡质收缩，阀芯在弹簧作用下，打开旁通气道，使空气进入进气歧管。随着发动机起动后冷却液温度的升高，蜡盒内的蜡质受热膨胀，推动阀芯，逐渐地关闭旁通气道，使发动机怠速逐渐恢复正常。当冷却液温度达80℃时，旁通气道将完全关闭。

2.双金属片式怠速空气调整阀

图1-72 石蜡式暖机阀

1—节气门 2—怠速调整螺钉 3—阀芯 4—冷却液 5—蜡盒

双金属片式怠速空气调整阀，是发动机低温起动时及起动后在暖车过程中，使空气调整阀打开增加空气量的一种快怠速机构。它由绕有电热线的双金属片和空气旁通道遮门等组成，空气调整阀的开口截面受遮门动作的控制，而遮门受双金属片的控制，双金属片则根据温度变化而变形。

如图1-73a所示，发动机温度低时，遮门打开，此时因节气门关闭，从空气调整阀流入额外的空气使吸入气缸的空气量增多，怠速转速升高成为快怠速的状态。

发动机起动后，电流由点火开关流入怠速空气调整阀的电热线，使双金属片受热变形，在弹簧力的作用下慢慢将遮门关闭。此时空气的流入量减少，发动机转速下降。暖车后，遮门完全关闭空气旁通道，发动机恢复正常怠速运转，如图1-73b所示。

遮门的初期开度取决于周围温度，之后随双金属片被电热线加热弯曲而变小。一般环境温度在-20℃以下时，遮门使旁通空气阀全开，而在60℃以上时，旁通空气阀完全关闭。

3.脉冲电磁式怠速控制阀

脉冲电磁式怠速控制阀的结构，如图1-74所示。它主要由电磁线圈、复位弹簧、阀芯、阀座、固定铁心、活动铁心、进气口和出气口等组成。阀芯固定在阀杆上，阀杆一端与固定铁心连接，另一端设置有复位弹簧。进气口与节气门前端的进气管相通，出气口与节气门后端的进气管相通。

电磁线圈在接通电流时就会产生电磁吸力。当线圈产生的电磁吸力超过复位弹簧的弹力时，活动铁心在电磁吸力的作用下就会向固定铁心方向移

图1-73 双金属片式怠速空气调整阀

a）发动机温度低时 b）发动机温度高时

1—遮门开口 2—支撑销 3—双金属片 4—空气旁通道 5—遮门 6—电热线

图1-74 脉冲电磁式怠速控制阀

1—电磁线圈 2—阀座 3—阀芯 4—固定铁心 5—活动铁心

动，同时通过阀杆带动阀芯向右移动，使阀芯离开阀座将旁通空气道开启。当电磁线圈断电时，活动铁心与阀芯在复位弹簧弹力的作用下左移复位，将旁通空气道关闭。

旁通空气道开启与关闭的时间，由ECU发出的占空比信号控制。发动机工作时，ECU根据怠速转速的高低，向脉冲电磁阀发出频率相同而占空比不同的控制脉冲信号，通过改变阀芯开启与关闭时间来调节旁通进气量。

占空比在0～100%之间的范围内变化。当怠速转速过低时，ECU将自动增大占空比，使电磁线圈通电时间增长，断电时间缩短，阀门开启时间增长，旁通进气量增多，怠速转速升高，防止因怠速转速过低而导致发动机熄火。反之，当怠速转速过高时，ECU将减小占空比，使电磁线圈通电时间缩短，断电时间增长，阀门开启时间缩短，旁通进气量减少，怠速转速将降低。

所谓占空比，是指在一个脉冲循环里，电磁线圈通电时间（即阀口打开时间）所占的比值。占空比越大，即阀口打开的时间相对增加，空气充气量增多，结果通往空气旁通阀膜片室的真空度变小，从而使旁通空气阀开启程度增大，致使怠速时旁通空气道中的空气流量增加。因此，微机只要控制电磁阀线圈的脉冲占空比，就能控制旁通空气道中的空气流量，也就能控制怠速转速。由上可知，占空比越大，怠速转速升高；反之，怠速转速降低。

4.旋转滑阀式怠速控制阀

旋转滑阀式怠速控制阀结构，如图1-75所示。它主要由旁通空气道和电动机组成。旁通空气道固定在电动机的电枢轴上，在电动机的驱动下，可以在限定的90°转角范围内转动，通过改变旁通空气开启面积的大小来增减进气量。

电动机的磁极用永久磁铁制成，电枢由电枢铁心、两个线圈、换向器和电枢轴组成。换向器由三块铜片合围而成，分别与三只电刷接触，电刷引线连接到控制阀的接线插座上，三线插座通过线束与ECU连接。

图1-75 旋转滑阀式怠速控制阀

1—接线插座 2—壳体 3—永磁磁极 4—电枢 5—旁通空气道 6—旋转滑阀

5.步进电动机式怠速控制阀

如图1-76所示为步进电动机式怠速控制阀的结构。步进电动机的结构与其他电动机一样，由永磁转子、定子绕组等组成，其功用是产生驱动力矩。螺旋机构的作用是将步进电动机的旋转运动变换为往复运动，由螺杆（又称为丝杠）和螺母组成。螺母与步进电动机的转子制成一体，螺杆的一端制有螺纹，另一端固定有阀芯，螺杆与阀体之间用滑动花键联接，只能沿轴向作直线移动，不能做旋转运动。

图1-76 步进电动机式怠速控制阀(www.xing528.com)

1—空气流量传感器 2—节气门 3—怠速控制阀 4—旁通空气道 5—阀芯 6—阀座 7—螺杆 8—定子绕组 9—永磁转子 10—线束插座 11—电子电控单元ECU 12—传感器信号 13—输出信号

当步进电动机的转子转动时，螺母将带动螺杆作轴向移动。转子转动一圈，螺杆移动一个螺距。因为阀芯与螺杆固定联接，所以螺杆将带动阀芯开大或关小阀门开度。ECU通过控制步进电动机的转动方向和转动角度来控制螺杆的移动方向和移动距离，从而达到控制怠速阀开度，调整怠速转速的目的。

（二）检测

1.脉冲电磁式怠速控制阀的检测

（1）车上检查

1）当发动机怠速运转时，用手触摸怠速控制阀应当具有明显的振动感。

2）如无振动感或怠速转速过高或过低，说明怠速控制阀失效，应更换。

（2）检测电磁线圈电阻

1）断开点火开关，拔下怠速控制阀连接器插头，用万用表电阻档检测插座上两个端子之间的线圈电阻值应当符合规定。

2）脉冲电磁式怠速控制阀只有一组线圈，阻值约为10～15Ω，如阻值不符合规定，应更换。

（3）检测怠速控制阀

1）从节气门体上拆下怠速控制阀，用导线将其一个端子连接蓄电池正极，另一个端子连接蓄电池负极时，阀芯应当移动。

2）如阀芯不移动，说明怠速控制阀失效，应更换。

3）当断开一根导线时，阀芯应当移动。如阀芯不能移动，说明怠速控制阀失效，应予更换新品。

4）当断开一根导线时，阀芯应迅速复位，如阀芯卡滞或不复位，说明控制阀故障或复位弹簧失效，应予更换。

2.旋转滑阀式怠速控制阀的检测

（1）检测控制阀

1）从节气门体上拆下怠速控制阀，用导线将端子2连接蓄电池正极，然后依次将端子1、3与蓄电池负极连接，阀芯应当顺时针或逆时针转动。

2）如阀芯不能转动，说明步进电动机失效，应予更换新品。

3）旋转滑阀式怠速控制阀的控制电路如图1-77所示。

图1-77 旋转滑阀式怠速控制阀的控制电路

4）当发动机工作时，如怠速转速忽高忽低，说明电刷与换向器接触不良。

5）如怠速转速偏低，说明线圈L₂断路或其连接的换向片与电刷接触不良。

6）如怠速转速偏高，说明线圈L₁断路或其连接的换向片与电刷接触不良。

（2）步进电动机的检查 将蓄电池电源以一定顺序输送给步进电动机各线圈，就可使步进电动机转动。各种步进电动机的线圈形式、接线端的布置形式都不同。这里以皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机怠速控制阀步进电动机为例说明其检查方法。

1）首先，将步进电动机连接器端子B1和B2与蓄电器正极相连。

2）然后将端子S1、S2、S3、S4依次与蓄电池负极相接，此时步进电动机应转动，阀芯向外伸出，如图1-78a所示。

3）若将端子S1、S2、S3、S4按相反的顺序（S4→S3→S2→S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向转动，阀芯向内收回，如图1-78b所示。

图1-78 步进电动机的检查

3.怠速控制阀的安装

1）拔下怠速控制阀线束插头。

2）拆除连接在怠速控制阀上的空气软管。

3）拧下固定螺栓，取下怠速控制阀。

4）按拆卸相反的顺序安装怠速控制阀。