这张图是现在最常见的怠速马达的实物图片。怠速马达也叫怠速控制阀。
早期的汽油机燃油喷射系统的怠速控制阀有好几种结构。但是不论哪种结构。都是通过改变怠速时怠速通道的进气量来控制发动机的怠速的。有石蜡型的。它利用石蜡的体积随着温度的变化来控制进气量。有转阀型的。利用电磁线圈工作电流的变化使转阀的转角大小变化来改变进气量。现在普遍使用的是步进电机型的。它利用步进电机的精密转动来控制进气量。这种结构简单。控制精确。所以现在普遍使用。半电子油门和全电子油门利用步进电机改变节气门的开度来改变进气量。所以不单独设置怠速马达。
怠速马达控制的是怠速进气道。这个进气道不受节气门开度的控制。当节气门全关时。怠速的进气量完全由怠速马达控制。半电子油门和全电子油门没有单独的进气道。在怠速时。节气门没有完全关闭。一般开度保持在2%–6%。以维持发动机的怠速。
这张图是步进电机的工作原理图。
步进电机的结构与直流电机类似。但是它不能连续转动。它的转动是一步一步的。
步进电机的转子是永磁铁。自带磁性。不用激磁。它的定子有两个激磁线圈。当其中一个线圈的两端接入电流时。线圈产生磁力。吸引转子转动。直至转子的磁力线与线圈产生的磁力线平行为止。就是转子转动了一步。所以这种电机叫步进电机。
当步进电机的两个激磁线圈分别接入不同方向的直流电时。步进电机就会一步一步的向前或向后转动。所以怠速马达的接口是四根线。分别是两个激磁线圈的正负极。但是这里正负极是随时受电脑得控制在改变的。例如。当线圈的一头接入正极。另一头接入负极时。电机顺时针转动。而当线圈的两头极性变化方向时。电机就逆时针转动。当电脑将不同极性的电流输出给电机接口时。电机就按照电脑给出的电流正转或反转。
在怠速马达上。步进电机的输出轴是涡轮蜗杆减速机构的蜗轮。涡轮与控制进气孔大小的控制头的蜗杆啮合。将电机的转动变成控制头的伸缩。从而完成怠速马达的控制动作。步进电机是当前数控机床最基础的部件。用在汽车上仅是一个小例子。汽车上电动空调的风向控制翻版现在也是步进电机控制的。
检测方法可以用手动改变接口四根导线的电流方向来观察电机的动作。在实践中。一般带着导线拆下怠速马达。用手指堵住一般的怠速进气孔。起动发动机。观察怠速马达的动作。当手指趋向于堵死进气孔时。怠速马达的控制头会收缩。目的是想发动机提高转速。当手指趋向于开大进气孔时。怠速马达会伸出。目的是降低发动机的转速。此时注意手指不要开放太大。防止怠速马达的控制头完全伸出脱落。但是脱落也没有大的关系。可以用手旋转控制头使它恢复原位。
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