汽车发动机拆装教程-汽车结构认识与拆装（第3版）

能力标准

学完本任务，你应获得以下能力：

①能正确规范完成发动机的整体拆装任务。

②能正确规范完成发动机零部件的清洗任务。

③能正确规范使用各种拆装工具。

任务描述

请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：

①实施发动机整体拆装练习。

②实施发动机主要零部件的清洗工作。

相关知识

发动机的拆卸

（1）拆卸前的准备

在进行发动机拆卸前应仔细阅读相应车型的维修手册，同时应做好相应准备。

1）常用工具准备

发动机拆装的常用工具有各类扳手、各类套筒、各类钳、橡胶锤、螺丝刀、铜棒及磁性吸棒等。

2）常用设备准备

发动机拆装常用设备有发动机翻转架、工作台、工具车、零件车、台虎钳、零件清洗盆及油盆等。

3）专用工具准备

在发动机相关总成及部件的拆装过程中，还涉及气门拆装钳、活塞装配器、活塞环拆装卡钳、机油滤清器扳手、拉拔器等专用工具。

（2）发动机拆卸的步骤及要点

发动机拆卸的一般步骤是先将与发动机相连的附件、管道、导线等拆开，然后将变速器与发动机分离，最后将发动机用吊装设备吊出发动机舱。具体步骤如下：

①拆下蓄电池搭铁线，避免在拆卸过程中出现电路短路等问题，造成电路及电器部件损坏。

②调整空调开关至“暖风”档，以保证能彻底排放出冷却液。

③打开散热器盖和冷却液补偿桶盖，拧开散热器出水室上的放水开关，将冷却液排放至容器内。

④在排空冷却液后，拆下连接散热器与发动机的所有水管。

⑤拆下发动机周围的护罩。

⑥拔下电动冷却风扇、发电机、空调压缩机等接线插头。

⑦松开空调压缩机和转向助力泵上的皮带，拆下压缩机、转向助力泵固定支架螺栓，将空调压缩机、转向助力泵连同其管道一同与发动机分离开来，用绳子固定在旁边。

⑧取下散热器和冷却风扇。

⑨拆下连接在发动机上的燃油管，拔下发动机上所有的控制线路插头和连接到车身上的所有真空管接头。

⑩拆下空气滤清器及进气管，将节气门体上的进气口用薄膜封住，以防异物掉入。

[11]拆下节气门上的节气门拉索。

[12]拆下进气管。

[13]拆下变速器与发动机的连接螺栓，将发动机与变速器分开。

[14]拆下发动机与车身之间的支架螺栓。

[15]将专用吊装架安装在发动机上，吊起发动机，使发动机与车架分离。

[16]将拆下的发动机安装在发动机翻转架上。

（3）发动机的解体

不同类型的发动机，其结构形式不同，其解体的具体步骤也有差别，但发动机解体主要步骤和顺序如下：发动机主要附件拆卸、进排气管拆卸、飞轮拆卸、机油泵拆卸、凸轮轴拆卸、汽缸盖拆卸、活塞连杆组拆卸、曲轴拆卸等，各步骤具体实施方法见后续说明。

发动机的装配

（1）密封件的使用和更换

在汽车维修装配过程中，要使用大量的密封件，以保证发动机各个密封面的可靠密封，防止漏气、漏水、漏油。常见的密封件有密封衬垫、油封等。此外，还经常使用密封胶。

1）密封衬垫的使用要点

①装配时，密封面应清洁干净。

②金属衬垫和垫片表面应平整，无明显的曲折和凹痕。

③用纸垫密封时，安装前按需要涂以清洁的密封胶。

④有润滑油孔的部位，安装衬垫时，要注意勿将油孔堵塞。

2）密封胶使用要点

随着密封胶生产技术的发展，各种密封胶相继投入使用，汽车维修装配中密封胶的使用量越来越大。与衬垫密封相比，密封胶效果更可靠持久，省时省力，工作效率高。

在使用密封胶时，应注意密封胶的类型和适用场合，按规定使用。在使用时，为了得到最好密封效果，应将黏附在部件表面的旧密封胶清除干净。同时应在全部密封表面均匀地涂抹一层密封胶，不要有任何间隔。具体零件涂抹密封胶的位置和数量（厚度）都有规定值，使用时请参考相关维修手册。

使用密封胶时，应注意以下6点：

①一些密封胶在涂抹后会立即硬化，故要迅速安装该部件。

②用密封胶密封的部件在组装后，至少两个小时内不要加润滑油等油液。

③如果零部件在装上后又再拆开，要将原有的密封胶全部清除掉并重新涂抹。

④如果密封胶的涂抹位置错误或太少将导致漏油。

⑤不要涂抹过多的密封胶，以免油路和滤清器堵塞。

⑥冬天可轻度加热密封胶，以便涂抹更加容易。

（2）发动机装配前的准备

1）基本要求

①发动机的装配精度要求很高，在装配前应对已选配的零件和组合件认真清洗、吹干、擦净，确保清洁。

②检查各零件，不得有毛刺、擦伤，保持完整无损。

③做好工具、设备、工作场地的清洁。

④工作台、工具应摆放整齐。特别应仔细检查、清洗汽缸体和曲轴上的润滑油道，并用压缩空气吹干净。否则，会因清洁工作的疏忽，造成返工甚至带来严重后果。

⑤按规定配齐全部衬垫、螺栓、螺母、垫圈和开口销，并准备适量的机油、润滑脂等常用油和材料。

2）装配注意事项

①装配中应对主要零件进行复检，应使其符合技术标准规定的要求。

②各相对运动零件的工作表面，装配时应涂机油。

③各部位螺栓和螺母的装配，应注意拧紧的扭矩和顺序。扭矩过大，会使螺栓折断；扭矩过小，达不到装配时的紧度要求。因此，重要部位的螺栓都有规定的扭矩数据。

④多螺栓连接的零件，应注意按一定顺序拧紧，避免受力不均，造成零件翘曲变形，甚至破裂。合理的拧紧顺序是从中央开始，然后左右对称拧紧。对于4、6、8个螺钉连接的零件，一般是依次对角拧紧。

任务实施

实施要求

☞任务目标与要求

①小组成员分工协作，利用汽车维修手册及实训资料，依据任务工作单制订工作计划，并通过小组自评或互评检查工作计划。

②完成对发动机整体拆装任务，并清洗相关部件。

③清楚拆装方法、要求和相关技术参数。

☞注意事项

在任务实施过程中，严格遵守相关实验实训制度和规范的要求，注意职场健康与安全需求，做好废料的处理，并保持工作场所的整洁。

实施步骤

☞准备工作

①小组接受工作任务，准备发动机（以卡罗拉1ZR-FE发动机为例）、拆装工具、维修手册等配套器材，清理场地，做好实施准备工作。

②组长带领组内成员阅读任务工作单，查阅相关手册或指导书，合理分工，制订任务计划，并检查计划有效性。

☞实施步骤

（1）发动机外围附件的拆卸

发动机外围附件包括发电机、启动机、水泵、进气歧管、气门室罩及油底壳等。通常应先拆卸发电机、启动机、进气歧管、排气歧管及水泵等附件，然后拆卸水泵带轮、发动机固定支架、气门室罩及油底壳等。

（2）拆卸正时链条

①首先将一缸设置为压缩上止点。转动曲轴皮带轮，直到凹槽与正时链条盖上的正时标记“O”对准（见图3.144），检查并确认凸轮轴正时齿轮和链轮上的各正时标记与1号和2号轴承盖上的各正时标记对准。如果没有对准，则转动曲轴1圈（360°），如上述对准正时标记。

图3.144　确定一缸压缩上止点

②拆卸1号链条张紧器总成。

③拆卸正时链条油封和链条盖。

④拆下链条张紧器导板。

⑤拆下1、2号链条振动阻尼器和链条总成。

用扳手固定住凸轮轴的六角部分，并逆时针旋转凸轮轴正时齿轮总成，以松开凸轮轴正时齿轮之间的链条。松开链条时，将链条从凸轮轴正时齿轮总成上松开，并将其放置在凸轮轴正时齿轮总成上，如图3.145所示。

注意

确保链条从链轮上完全松开，顺时针转动凸轮轴，使其回到原来位置，并拆下链条。

（3）拆卸凸轮轴

在完成对凸轮轴正时齿轮的检查后，首先拆卸凸轮轴正时齿轮总成，如图3.146所示。

①固定凸轮轴六角头部分的同时，拆下凸缘螺栓，然后拆下凸轮轴正时齿轮总成。

图3.145　链条分总成拆卸

图3.146　凸轮轴正时齿轮拆卸

注意：拆下凸轮轴正时齿轮前，确保锁销已松开。同时，在将凸轮轴正时齿轮总成从凸轮轴上拆下时，要使其保持水平。

②拆卸凸轮轴轴承盖。按如图3.147所示的顺序先后均匀地拧松并拆下10个和15个轴承盖螺栓，然后拆下5个轴承盖。

图3.147　凸轮轴轴承盖拆卸

注意：按正确的顺序摆放拆下的零件。

③拆卸凸轮轴。

④拆下凸轮轴壳分总成，如图3.148所示。拆下两个螺栓，用螺丝刀撬动汽缸盖和凸轮轴壳之间的部位，拆下凸轮轴壳。

注意：不要损坏汽缸盖和凸轮轴壳的接触面。在使用螺丝刀之前，在螺丝刀头部缠上胶带。

图3.148　凸轮轴壳分总成的拆卸

图3.149　汽缸盖拆卸

（4）拆卸汽缸盖分总成

按如图3.149所示顺序，用10 mm的双六角扳手，分几步均匀地松开并拆下10个汽缸盖螺栓和10个平垫圈。使用头部缠有胶带的螺丝刀，撬动汽缸盖和汽缸体之间的部位，拆下汽缸盖。

注意：螺栓拆卸顺序不正确可导致汽缸盖翘曲或破裂。

拆卸汽缸盖衬垫，如图3.150所示。

（5）拆卸油底壳

保持发动机正置，拆下油底壳所有紧固螺栓，然后用一个平头螺栓，插入汽缸体与油底壳之间，撬起油底壳，使其分离，从而拆下油底壳。

注意：在油底壳拆卸之前不要倒置发动机，否则，留在油底壳上的淤泥和金属颗粒可能进入活塞和汽缸，损坏汽缸壁。

图3.150　汽缸盖衬垫

图3.151　气门拆卸

（6）分解汽缸盖

①从汽缸盖上拆卸气门杆。

②拆卸进排气门，如图3.151所示。用气门拆装工具和木块压缩并拆下气门座圈锁片，并先后拆下弹簧座圈、气门弹簧和气门。

注意：按正确顺序摆放拆下的零件。

③用尖嘴钳拆下气门杆油封。

④用压缩空气和磁棒，吹入空气以拆下气门弹簧座。

（7）分解汽缸体

在分解汽缸体之前，应先检查连杆轴向间隙、连杆轴承配合间隙。拆卸活塞连杆组后，再拆卸曲轴，还应检查曲轴轴向间隙。

①拆卸活塞连杆组。

将发动机倒置，拧下连杆轴承盖螺栓，取下轴承盖。用榔头橡胶手柄轻轻敲击连杆，将活塞连同连杆一起从汽缸的另一端取出。

注意：敲击连杆时不要碰到汽缸内壁，损坏汽缸。如果连杆上有螺栓，在各螺栓上套上塑料管，以防损坏汽缸内壁。

如果连杆轴承盖卡在连杆上无法拆下，可用两根适当大小的螺栓放在连杆盖螺孔内，前后晃动螺栓，便可轻松地将连杆轴承盖取出。

②拆卸曲轴。按如图3.152所示的顺序均匀地松开并拆下10个主轴承盖螺栓。用两个已拆下的主轴承盖螺栓拆下5个主轴承盖和5个下轴承。最后抬出曲轴。

注意：依次将螺栓插入轴承盖，轻轻地向上拉并向汽缸体的前后侧施加力，将轴承盖拉出。不要损坏轴承盖和汽缸体的接触面，并将下轴承和主轴承盖作为一个组件保存。

③从汽缸体上拆下曲轴的止推垫圈、主轴承，从主轴承盖上拆下主轴承。

图3.152　曲轴主轴承盖螺栓拆卸

图3.153　活塞环拆卸

（8）分解活塞连杆组

①拆卸活塞环，如图3.153所示。用活塞环扩张器拆下两个气环，用手拆下油环刮片和油环胀圈。

②拆卸活塞销。用尖嘴钳将活塞销两端的卡环拆下，用拇指推出活塞销或用铜棒轻轻敲击活塞销将其取出。

（9）零件的清洗

零件的污垢包括外部沉淀物、润滑材料的残留物等。由于污垢各有不同的性质和特点，且往往都具有较高的附着力，因此，当发动机分解后，必须对零件进行彻底清洗，以消除零件的油垢、积炭、胶质及水垢等，使发动机总成的装配得以顺利进行。此外，清除污垢、洗涤发动机零件表面，可以提高零件的测量精度，易于发现零件故障，如异常磨损、裂痕等。

1）使用刮刀、油石和刷子

如果部件上附着积炭，可用刮刀刮去，并用刷子和油石清洁。使用钢丝刷会损伤塑料部件，应根据部件的材料选择适当的刷子。注意不要使附着层变形或损伤。损伤衬垫安装表面会造成漏水、漏油和压缩空气泄漏。

2）使用洗涤油

用刷子或洗涤油清洁。煤油或者汽油将造成橡胶部件或者塑料部件老化，因此，这些部件不能用煤油或者汽油清洁。使用煤油或者汽油清洗后，用水将其冲掉，然后清除湿气并且在部件上涂防锈油，如机油。

3）使用压缩空气

使用压缩空气吹扫灰尘、湿气或油。使压缩空气朝下吹出，这样可避免灰尘四处飞扬。

4）清除附着层的润滑脂

冲洗后，用干净的汽油等清除附着层表面的润滑脂，如果有油或润滑脂在密封填料、密封剂、垫片等上面，它们就不能牢固地连接在一起，会造成漏油。

5）密封胶和垫片的清洁方法

①用油石、刮泥器和刷子清除尘土和老密封填料。

②用冲洗油辅助密封填料的清除。

③用清洁的汽油消除残留油。

（10）机体与曲柄连杆机构的装配

1）曲轴的安装

曲轴的安装顺序和方法参见任务3.4相关叙述。

2）活塞连杆组的组装和安装

活塞连杆组的组装和安装顺序和方法参见任务3.4相关叙述。

（11）汽缸盖与气门组的组装

1）气门油封的更换

气门油封不能再次使用，在安装时应更换。安装气门油封时，应当用适量的发动机机油涂在气门油封的唇部。有些发动机的进气门和排气门的气门油封是不同的，不可安装错误。

2）气门组的组装

按拆卸气门组相反顺序，使用气门拆装专用工具组装气门。每组装好一个气门组后，应检查气门弹簧锁片是否安装到位。可将旧气门杆放在装好的气门杆端部，用塑料锤子快速而轻轻地敲击已安装的气门。敲击气门时，要用布将气门杆盖住，以防止在气门未正确安装时，气门锁片和气门弹簧弹出。

（12）汽缸盖的安装

汽缸垫和汽缸盖总成安装的方法和规范请参考任务3.4相关描述，丰田1ZR-FE发动机汽缸盖螺栓的预紧扭力为40 N·m，然后再按照要求拧紧。

（13）油封的安装

发动机各处的油封都不能重复使用。在检修发动机时，如有拆卸油封，应更换新的油封。油封在安装时应根据其外形选择专用工具，以防止油封在安装时损坏。在安装油封以前，应在油封唇部涂上油脂。

（14）凸轮轴总成的安装

①安装凸轮轴轴承。

②安装凸轮轴。清洁凸轮轴轴颈后，在凸轮轴轴颈、凸轮轴壳和轴承盖上涂抹一层薄机油，再将凸轮轴安装到凸轮轴壳上。

③安装凸轮轴轴承盖。在凸轮轴轴颈、凸轮轴壳和轴承盖上涂抹机油，确认各凸轮轴轴承盖上的标记和记号，并将其置于正确的位置和方向，确保凸轮轴的锁销安装，如图3.154所示。

④紧固10个螺栓，扭矩为16 N·m。

⑤安装凸轮轴壳分总成。

⑥安装凸轮轴正时齿轮总成。如图3.155所示，使直销和键槽不对准，将凸轮轴正时齿轮和凸轮轴放置在一起。同时，按图示方向旋转凸轮轴正时齿轮，并将齿轮销进一步推入键槽中。凸轮轴正时齿轮固定就位后，紧固凸缘螺栓，扭力为54 N·m。检查并确认凸轮轴正时齿轮可以朝顺时针方向转动。

图3.154　凸轮轴轴承盖安装

图3.155　凸轮轴正时齿轮安装

注意：不要用力推入凸轮轴正时齿轮总成，以免造成凸轮轴锁销端部损坏凸轮轴正时齿轮总成的安装表面。不要使凸轮轴正时齿轮朝顺时针方向转动。

（15）正时链条的安装

1）安装链条振动阻尼器

正时链条振动阻尼器的安装如图3.156所示，螺栓紧固扭力为21 N·m。

2）安装链条分总成

检查一缸压缩上止点。暂时紧固曲轴皮带轮螺栓，逆时针转动曲轴，以使正时齿轮键位于顶部，拆下曲轴皮带轮螺栓。检查每个凸轮轴正时齿轮上的正时标记，如图3.157所示。将标记板（橙色）和正时标记对准并安装链条。

图3.156　正时链条振动阻尼器安装

注意：

①确保标记板位于发动机前侧，②凸轮轴侧的标记板为橙色，③不要使链条缠绕在凸轮轴正时齿轮总成的链轮周围，只可将其放置在链轮上。

图3.157　正时链条的安装

②用扳手固定住凸轮轴的六角头部分，并逆时针旋转凸轮轴正时齿轮总成，以使标记板（橙色）和正时标记对准，如图3.158所示。再用扳手固定住凸轮轴的六角头部分，并顺时针旋转凸轮轴正时齿轮总成。

注意：为了张紧链条，缓慢地顺时针旋转凸轮轴正时齿轮总成，防止链条错位。

③将标记板（橙色）和正时标记对准，并将链条安装至曲轴正时齿轮。

④在位于一缸压缩上止点时，重新检查每个正时标记，如图3.159所示。

3）安装导板和油封

安装正时链条张紧器导板和正时链条盖油封。

（16）附件的安装

发动机的附件包括排气歧管隔热罩、进排气歧管、歧管支架、歧管衬垫及发电机等，具体参照维修手册规定进行安装。

图3.158　转动凸轮轴正时齿轮总成

图3.159　检查正时标记

☞评估总结

①回答指导教师提问，并接受指导教师相关考核。

②对本次任务完成过程及效果进行自我评价和小组互评，填写任务工作单。

③清洁工作场所，清点归还相关工具设备，完成本次任务。

任务工作单

知识拓展

发动机电控技术概述

随着现代电子技术的飞速发展，特别是微机技术在汽车上的广泛应用，使汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车电子化正逐渐成为现代汽车（特别是轿车）的基本特征。发动机电控作为汽车电控中的重要一环，为适应日趋严格的排放、安全法规，已受到国内外汽车厂商的高度重视，并得到了空前发展。

（1）概述

发动机电控系统就其结构而言，主要由传感器、电子控制组件（ECU）和执行器3部分组成。传感器作为输入部分，用于测量物理信号（温度、压力等），将其转换为电信号；ECU的作用是接收传感器的输入信号，并按设定的程序进行计算处理，输出处理结果；执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构，使之按要求变化。

1）电子控制组件（ECU）

ECU以微机为中心，还包括前置的A／D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。微机运算速度快、精度高，能实时控制，并具备中断响应等功能。目前，除了8位、16位微机外，32位特别是64位微机已开始逐步使用。汽车电控系统将采用计算机网络技术，将发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相连接，形成机内分布式计算机网络，实现汽车电子综合控制。

2）传感器

汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。近年来在该领域中，理论研究及材料应用发展较为迅速，半导体、金属膜技术和陶瓷烧结技术等迅猛发展。毋庸置疑，智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

3）执行器

执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。因此，执行器工作的精确与否将最终影响电控的成败，正因如此，其工作可靠性和精确性一直作为研究重点而备受关注。目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，有电磁阀、电动机、压电元件、点火器、电磁继电器及热电偶等，结构与功能不尽相同。执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。

（2）发动机电控技术及应用

发动机电控技术可分为电控汽油喷射系统、电子点火控制系统、怠速控制系统、排气再循环电控系统、增压电控系统、故障自诊断系统、故障保险系统及故障备用控制系统以及其他控制技术。

1）电控汽油喷射（EFI）系统

电控汽油喷射系统（简称电喷系统）是20世纪60年代末开始发展起来的，较之早期普遍使用的化油器供油系统，其突出优点在于空燃比的控制更为精确，可实现最佳空燃比，而且电喷技术提高了汽油的雾化、蒸发性能，加速性能更好，发动机功率和扭矩显著升高。

目前，电喷系统主要采用开环与闭环控制（反馈控制）相结合的方式。例如，对暖机、怠速等需要供给浓混合气的工况采取开环控制，此外则通过排气管中设置的氧传感器，测量实际空燃比来进行反馈控制。由空气流量计或进气歧管绝对压力传感器和转速传感器测量进气空气量，由ECU根据冷却水温、进气温度和氧传感器信号等确定合适的空燃比，计算所需喷油量，进而对执行器（喷油器和电路断开继电器）进行控制。按照喷油器的安装位置的不同，电喷系统可分为3种形式：单点喷射（SPI）、多点喷射（MPI）和缸内直接喷射。单点喷射用1～2个喷油器安装在进气管节气门处。多点喷射将各个喷油器分别安装在各缸的进气歧管中，使各缸混合气分配较均匀，故而在轿车中应用较广；并且按照其喷油时序的不同，多点喷射又可细分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射3种；其中，顺序喷射使喷油器能按各缸的点火顺序进行喷油，每循环喷一次，该种方式较前两种应用效果更好。缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当前轿车汽油喷射中的前沿技术，最早由日本三菱公司研制开发，其喷油器安装在汽缸盖上，工作时直接将汽油喷入汽缸内进行混合燃烧；直喷技术的实现大大降低了汽油机的油耗，动力性能也较多点喷射更为优越，同时，配合其他机构，使得高空燃比稀薄燃技术得以实现。

2）电子点火控制系统

早在20世纪初，点火系统在汽车发动机上已开始应用，从有触点式、普通无触点式、集成电路式，发展到现今的微机控制电子点火系统。微机控制电子点火系统可控制并维持发动机点火提前角在最佳范围以内，使汽油机的点火时刻更接近于理想状态，进一步挖掘发动机的潜能。

在微机控制点火系统中，目前出现了无分电器点火（DLI）系统，它取消了普通微机控制点火系统中的分电器，改由ECU内部控制各缸配电。这样点火线圈产生的高压电，不需经过分电器分配，直接就送至火花塞发生点火。无分电器点火系统可消除分火头与分电器盖旁电极的火花放电现象，减少电磁干扰。无分电器点火系统根据点火顺序的不同，有两缸同时点火和各缸独立点火两种。在两缸同时点火方式中，每两缸一组，合用一个点火线圈，所有缸体分成若干组按组依次进行点火；在各缸独立点火方式中，每缸的火花塞都设有单独的点火线圈（特别是随着超小型塑料包装的点火线圈的出现，使之与火花塞合为一体），这样各缸可依次轮流点火。

在发动机的点火控制中，同样采用了开环和闭环相结合的控制形式。启动阶段的点火时刻由ECU中的专门信号进行开环控制；正常运行期间，则通过增设爆振传感器进行爆振反馈控制，根据爆振传感器的反馈信号调整点火时刻使发动机在临界爆振状态。

3）怠速控制（ISC）系统

怠速性能的好坏是评价发动机性能优越与否的重要指标，怠速性能差将导致油耗增加，排污严重，因此需进行必要的控制。现代轿车中一般都设有怠速控制系统，由ECU控制并维持发动机怠速在某一稳定转速范围内。因此，怠速控制通常是指怠速转速控制，其实质就是对怠速工况时的进气量进行调节（同时配合喷油量及点火提前角的控制）。怠速控制的基本原理是ECU根据冷却水温、空调负荷和空挡信号等计算目标转速，并与实际转速相比较，同时检测节气门全关信号及车速信号，判断是否处于怠速状态，确认后则按目标转速与实际转速之间的差值来驱动执行器调整控制进气量。

目前，除了怠速转速的稳定性控制之外，怠速控制还可以实现启动控制、暖机控制以及负荷变化控制等功能，这样多种功能的集中，不仅简化了机构，而且也提高了怠速控制的精确性。

怠速控制系统根据进气量控制方式的不同，可分为节气门直动式和旁通空气式两种。后者的应用较广，其中的执行器——怠速控制阀的发展较快，相应有步进电机型、旋转电磁阀型、占空比型和开关控制型等，各自在怠速控制中有不同程度的应用。

4）废气再循环（EGR）电控系统

国外的早期研究发现，将少量的废气（5%～20 %）再次循环进入汽缸与新鲜可燃混合气混合后燃烧，可有效抑制NOx的产生。事实上，除了可采用气门重叠产生排气回流的内部EGR方式外，更常用的措施是用专门的管道将部分排气引至进气管，由ECU控制EGR阀改变流通截面来调节排气量，实现再循环排气率的变化。通常在发动机暖机、怠速、低负荷、高负荷等工况不需进行EGR控制。

EGR控制的一般过程是ECU根据发动机的转速、节气门开度、冷却水温等信号，计算最佳再循环排气率，再通过控制EGR阀的开度来实现EGR控制。而ECU对EGR阀的控制，实质上是通过对真空调节阀的控制来实现的。真空调节阀一般是电磁式的，用于将ECU输出的电信号转换为气压变化，从而实现对气动式EGR阀的控制。并且ECU还通过压力传感器测量再循环排气率信号来进行反馈控制。在实施反馈控制时，最初使用的是独立式压力或压差传感器，而今又出现了与EGR阀共为一体的EGR位置传感器，提高了控制精度。

5）增压电控系统

发动机中增压系统的安装日渐增多，其目的是提高进气效率。电控增压系统的研制开发使增压技术又跨上了一个新台阶。目前，应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统。通常增压器是为与发动机低速小负荷工况相匹配而设计的，当发动机大负荷运行时容易导致增压器超速运行而损坏，为此，电控废气涡轮增压系统专门在排气管中废气涡轮室处增加了一旁通气道，由ECU控制切换阀的开度大小进行调整。通常情况下切换阀闭合，废气通过涡轮气室排出；一旦发动机大负荷运行将导致废气涡轮转速升高，当进气压力超过限值，ECU便会通过相应机构开启切换阀，使旁通气道导通，废气不经涡轮室而直接由旁通气道排出，增压器停止工作。

6）故障自诊断系统

现代轿车发动机的电控系统中，ECU一般都带有故障自诊断系统，自行监测、诊断发动机控制系统各部分的故障。对于传感器，可通过检测其信号是否超出规定范围来直接进行判断；对于执行器，则在其初始电路中增设专门回路来实现监测，对于ECU本身，也有专用程序进行诊断。

故障自诊断系统时刻监测各控制系统的工作情况，当出现故障时，一般轿车仪表板上的故障指示灯可闪烁报警，同时将故障信息以代码的形式保存在微机的存储器中，维修时不仅可以通过故障指示灯间断闪烁来显示，也可以通过专用的检测仪器以数字的形式显示故障代码，以便进一步通过手册查出故障原因。自诊断系统很好地解决了复杂电控系统难以判断故障的问题。

7）故障保险系统及故障备用控制系统

当自诊断系统检测出传感器及其电路故障后，ECU中的故障保险系统随之自动启动发挥作用。故障保险系统会用程序设定的数据取代故障部分输入的非正常信号，进行直接控制。故障保险系统一般通过软件编程来实现。

而当微机或主要传感器（如进气歧管压力传感器）出现故障时，ECU立即将主控权由微机切换至故障备用系统中，由其代替微机工作。故障备用系统作为ECU的一个集成电路模块，根据启动信号和怠速触点状态信号，一般只能确保维持汽车运行的最简单的控制方案，保证轿车“缓慢回家”以便修理，而不能达到微机控制时的最佳性能。

8）其他电控系统

①进气涡流电控系统。进气涡流可以促进汽油蒸发以及与空气的均匀混合，提高燃烧效率。电控进气涡流在某些轿车（特别是采用稀燃技术的轿车）上应用较多。其结构是在进气口附近增设一涡流控制阀，通过ECU采集转速、节气门开度、冷却水温等信号，并加以处理后控制其旋转角度，引导气流偏转产生涡流，调节涡流比，实现涡流控制。

②可变进气控制系统。可变进气控制系统是从增加进气量、提高进气效率的角度出发来改善发动机动力性能的，该系统有两种类型：一种是可变流通面积控制方式，它通过ECU控制安装在进气管道中的控制阀的旋转角度来改变其进气流通截面，满足不同工况对进气量的需求；另一种是可变流通长度控制方式，由ECU控制进气管道中的控制阀来调整进气管的长度。实践证明，可变进气控制系统可增强发动机动力性和经济性。

③进气温度预热控制系统。进气温度预热控制系统通过调节低温启动时的进气温度来促进汽油蒸发，改善排放性能。预热方式主要有排气管预热、水温预热和正温度元件（PTC）预热3种形式。

④燃油蒸发电控系统。燃油蒸发电控系统用来降低燃油箱中汽油蒸汽排向大气所造成的污染。目前，活性炭罐蒸发电控装置得到了广泛应用。停车期间，利用活性炭罐吸收汽油蒸汽，防止向大气扩散；发动机运行后，ECU控制活性炭罐与进气管之间的导通，利用进气真空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸汽吸入进气管，这样可有效防止汽油蒸气的外逸，降低HC的排放污染。

⑤曲轴箱强制通风电控系统。曲轴箱强制通风电控系统的目的是将汽缸中经活塞环间隙渗入曲轴箱内的气体再次循环进入进气管中，以减少该部分气体直接排向大气造成的污染。现代电控系统中，由ECU根据节气门位置信号、转速信号等控制强制通风阀，从而实现曲轴箱内气体与进气管之间的导通，再利用曲轴箱内气体。

⑥二次空气喷射系统。二次空气喷射作为早期控制污染物排放的措施之一，目前与催化转换器配合使用。它同样由ECU控制二次空气喷射气道的导通，将空气引入催化转换器中，实现对NOx、CO、HC的转变。在将空气引入排气管的方式中，除了空气泵控制外，还可用排气脉冲波来实现。另外，随着研究的进一步深入，又出现了许多新技术，如停缸控制，它可根据负荷的不同要求，停止部分汽缸的燃油供给与点火控制，减少浪费，提高发动机效率；再如加速踏板电控系统，可避免机械式加速踏板因为磨损而产生的误差，提高控制精度。

从上述发动机电控系统的应用技术中不难看出，轿车汽油发动机的微机控制时代已经来临，并且随着微机、电子技术的日臻完善以及材料工艺的蓬勃发展，再加上控制理论的不断成熟完善，发动机电控技术有望取得更大的突破。因此，可以确切地讲，发动机电控技术的开发研究仍将是21世纪汽车工业的重要课题。