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发动机怠速稳定装置

（一）发动机怠速稳定装置介绍

对于非独立式的空调系统．当发动机处丁怠速运行或车辆慢速行驶时，若此时开启空调，将会引起以下不良情况：

1、造成发动机空负荷工况或小负荷工况怠速不稳定，甚至造成发动机熄火，影响汽车的低速和怠速性能。

2、引起发动机过热。发动机空负荷或小负荷运行时，水箱和冷凝器的散热主要由冷却风扇完成，迎风通风量很少，对于冷却风扇由发动机直接驱动的汽车来说，空载或小负荷时，风压和风量均不充足，散热效果很差。冷凝器一般装在水箱前，这进一步影响水箱的散热，造成发动机过热，影响发功机的正常运行。

3、空调长时间低速运行，还易造成车上用电量不足。因为怠速时发电机发出的电量相当有限，空调工作时需消耗大量电能，致使车上用电负荷过大，影响其他系统的正常工作。

4、空载或小负荷工作时，还会使冷凝器散热不良，影响制冷剂的液化，致使空调制冷效果变差，甚至由于管道压力过高而发生破坏事故等。

为消除这些不利影响，充分发挥非独立式空调系统的优点，实现汽车运行与空调运行的统一性，汽车上一般都设有怠速稳定装置。怠速稳定有两种方法：一种是开启空调时，只要发动机怠速低于规定转速，用怠速切断器切断压缩机电磁离合器电源，以稳定发动机怠速性能，防止发动机因负荷过大而导致灭火。这一方式被一部分丰田汽车所采用。另一种方式是在开启空调的同时，利用怠速提升装置自动提高发动机怠速，增加发动机输出功率，达到带负荷的低速稳定运转，这样便维持了空调的舒适性要求，这一方式被绝大多数汽车所采用。下面分别介绍怠速切断器和怠速提升装置。

怠速切断器又叫怠速继电器，具有发动机怠速过低时。自动切断压缩机电磁离合器电源的功能。这种怠速切断器的外形如图所示。

它上面有个怠速设定旋钮，预选转速由人工控制，当调整到～r／min时，自动切断离合器电路，当调整到r／min时再接通电路。怠速切断器上面设有一个转换开关K，将开关调至A位为自动控制，调至M位为人工控制（怠速切断器不起作用)。怠速切断器一般有4根接线，如图所示．其中①接电源正极；②接电磁离合器线圈；③接搭铁；④接点火线圈负极接线柱。下面以图为例分析这种怠速切断器的工作过程。

怠建切断器外形怠速切断器电路

系统工作时，点火线圈一次绕组的信号脉冲频率与发动机转速成正比。当脉冲输入时，电容C1通过R1充电，其端电压提高使VT1导通；脉冲消失，靠C1放电．使VT1的导通维持升并逐步转向截止，这样，便在VT1的集电极上获得一个交流电压信号，此信号经C2耦合，VS2、VS3和C3整流滤波后生成一个矩形脉冲信号。这个矩形脉冲信号与发动机转速一致，该信号输入到由VT2和VT3组成的稳态触发电路，决定VT2管的基极电位。若发动机转速高，则点火脉冲频率高，从VT1集电极上取得的平均电压信号就高，VT2的基极电位就会相应提高。调节可调电阻，当发动机转速达到规定的怠速转速时，使VT2导通，VT3截止，VT4导通，继电器通电吸合，电磁离台器接合，压缩机工作，若发动机转速低于设定值，则VT1集电极上取得的平均电压信号较低，使VT2截止，VT3导通，VT4截止，继电器线圈回路被切断，压缩机不工作，发动机转速得以稳定。电位器RP可用于调节输入到施密特触发器的输入电压，用来调节电磁离合器开始接通和断开时的发动机转速值，

电路中。VT2和VT3组成施密特触发器，用来驱动VT4；VT4为功率管，用以驱动继电器。施密特触发器向VT4基极提供高电平还是低电平，取决于发动机转速是否达到设定值。开关S为工作方式选择，分为手动和自动，接到“OFF”位置，则继电器接通吸合，压缩机工作不再受怠速切断器控制；反之，打至“ON”位置，则接通怠速切断，压缩机的工作受到发动机转速的控制。

（二）怠速提升装置

采用怠速切断装置后，一旦汽车处于空负荷或小负荷时，空调便不能开启，破坏了空调系统的舒适性要求，特别是在堵车或炎热的夏季．这种情况就更为突然，采用怠速提升装置就能解决这一矛盾。即A、C开关闭合后，在接通离合器电源的同时，自动提高发动机的怠速转速，增加一定的功率，保证压缩机继续工作，若空调末启动或压缩机被温控装置切断电源而停止工作时，发动机仍按原来的怠速转速运行，无需重新调定怠速转速。

常见的怠速提升装置有VSV阀息怠速提升装置、怠速电机提升装置、节气门电机提升装置。其中，怠速电机提升式、节气门电机提升式是目前电控发动机普遍采用的怠速摔制方式。

1、VSV阀怠速提升控制

VSV阀怠速提升控制的工作原理如图所示。当空凋风量开关和A、C开关接通后、怠速提升控制电磁阀处于通电状态，怠速提升阀与发动机进气岐管之间构成真空通道，在发动机与进气歧管内直空度的作用下，吸动怠速提升阀的膜片克服膜片复位弹簧的阻力和节气门弹簧的阻力而向上运动，膜片向上运动带动拉杆向上运动，从而带动节气门转动一个角度，加大节气门的开度，即加大了可燃混合气的供给量，发动机转速得到提高，转矩得到加大，提高的转矩用于带动压缩机转动。压缩机工作后，发动机的转速因压缩机的负荷会有一定的降低，但两者平衡后，可使发动机带动压缩机在某一平衡转速稳定运转，这个稳定转速就是发动机的空调怠速。

可以通过发动机怠速调整螺钉和空调怠速调整螺钉分别调整。必须注意，空调怠速调整必须在空调处于开启状态下进行。

怠速提升装置

VSV阀怠速提升装置结构如图(a)所示，怠速提升控制电磁阀(VSV)由活动铁芯、压缩弹簧、电磁线圈等组成．外部有三个接口，其中A通向真空源，B通向真空电动机，C通向大气。图(b)为压缩机运转状态，此时电磁线圈通电，活动铁芯克服弹簧力上行，关闭A，则B与C接通；反之，A、C关闭，电磁线圈断电，活动铁芯受弹簧力作用下行，将C关闭，此时A与B接通。如图(c)所示。

怠速提升控制电磁阀

2、怠速电机提升装置

怠速电机提升装置是由EFI(电控燃油喷射系统)的控制单元控制的，怠速电机与节气门装在节气门体上，即节气门体包括发动机正常运行工况控制过量的空气量和怠速运行时少量空气通过旁通通道的怠速控制装置。

怠速电机提升装置使用步进电机精确控制息速空气量，由发动机控制单元给电机线圈通电，打开或关闭怠速通道。怠速步进电机如图所示，怠速控制原理和怠速执行器步进电机电路图分别如图所示。

怠速控制电机旁通式怠速控制装置原理怠速执行器步进电机电路图

步进电机的工作原理：

步进电机是一台微型电机，它由围成一圈的多个钢质定子和一个转子组成。每个钢质定子上都绕着一个线圈；转子是一个永久磁铁，其中心是一个螺母。所有的定子线圈都始终通电，只要改变其中某一个线圈的电流方向，转子就转过一个角度。当各个定子线圈按恰当的顺序改变电流方向时，就形成一个旋转磁场，使永久磁铁制成的转子按一定的方向旋转如果将电流万向改变的顺序颠倒过来，那么转子的旋转方向也会颠倒。连接在转子中心的螺母带动一根丝杆，因为螺旋杆不能转动，所以它只能在轴线方向上移动，故又称直线轴。丝杆的端头是一个塞头，塞头可以缩回或伸出，从而增太或减小怠连执行嚣旁通进气通道的截面积，直到将它堵塞。

3、节气门电机提升装置

为使发动机实现优化运行，现代轿车的电控发动机采用集中控制系统．即怠速控制、点火控制、燃油喷射控制等都由发动机ECU集中统一控制，因此，没有专用的空调怠速提升装置，怠速的提升是通过发动机的节气门阀体完成的。如图所示发动机ECU通过空调开关或空调压缩机工作的电位信号，便能检测到空调器是否开启，以决定是否提高发动机转速。当发动机电脑决定提高怠速时，控制节气门电机打开一定角度，直至达到设定空调运行转速。空调开启时的怠速转速一般是～r／min。

电控发动机节流阀体和节气门电机控制电汽修小能手

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