電控燃油噴射系統(tǒng)故障診斷與排除 (1)

1、電控燃油噴射系統(tǒng)故障診斷與排除電控燃油噴射系統(tǒng)故障診斷與排除 張春旭 10 汽裝二班 10 10 汽車制造與裝配技術(shù)畢業(yè)論文（設(shè)計）畢業(yè)答辯汽車制造與裝配技術(shù)畢業(yè)論文（設(shè)計）畢業(yè)答辯 第1章 電控燃油噴射系統(tǒng)的概述 第2章 電子燃油噴射系統(tǒng)的常見故障及維修 第3章 電子燃油噴射系統(tǒng)的應(yīng)用 第4章 電子燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點 第5章 結(jié)論 1.1 電控燃油噴射系統(tǒng)的簡介 電子控制燃油噴射系統(tǒng)（Electronic FueL Injection）簡稱EFI，它是以電控單元（ECU）為 控制中心，利用安裝在發(fā)動機不同部位上的各種 傳感器，測出發(fā)動機在各種不同工況下的工作參 數(shù)，按照汽車制造廠在電控單元存

2、儲器中設(shè)定的 控制程序，通過控制噴油器，精確的控制噴油量， 使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合 氣，從而使發(fā)動機獲得良好的燃料經(jīng)濟性和排放 性，同時也提高了汽車的使用性能。 1.2.1 組成 電控汽油噴射系統(tǒng)大致可分為進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng) 三個部分。 進氣系統(tǒng)，又稱空氣供給系統(tǒng)，其功能是提供、測量和控制燃油燃燒時 所需要的空氣量，如圖1.1所示(以L型系統(tǒng)為例)?？諝饨?jīng)空氣過濾器過濾后， 由空氣流量計(在D-Jetronic系統(tǒng)中為進氣歧管絕對壓力傳感器)計量，通過節(jié) 氣門體進入進氣總管，再分配到各進氣歧管。在進氣歧管內(nèi)，從噴油器噴出 的燃油與空氣混合后被吸入氣缸內(nèi)燃燒

3、。一般行駛時，空氣的流量由進氣系 統(tǒng)中的節(jié)氣門來控制。踩下加速踏板時，節(jié)氣門打開，進入的空氣量多。怠 速時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由旁通氣道通過。怠速轉(zhuǎn)速的控制是由怠速調(diào)整螺 釘和怠速空氣調(diào)整器調(diào)整流經(jīng)旁通氣道的空氣量來實現(xiàn)的。怠速空氣調(diào)整器 一般由電控單元(ECU)控制，在氣溫較低發(fā)動機暖機時，怠速空氣調(diào)整器的 通路打開，以供給暖機時必須給進氣歧管的空氣量，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速較正常 怠速高，稱為快怠速。隨著發(fā)動機冷卻水溫升高，怠速空氣調(diào)整器使旁通氣 道開度逐漸減小，旁通空氣量亦逐漸減小，發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸降低至正常怠速。 圖1.1 進氣系統(tǒng) 圖1.2 燃油供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)的功能是向發(fā)動機精確提供各種

4、工況下所需要的 燃油量。燃油系統(tǒng)一般由油箱、電動燃油泵、過濾器、燃油脈動阻尼 器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動噴油器及供油總管等組成，如 圖1.2所示。燃油由燃油泵從油箱中泵出，經(jīng)過過濾器，除去雜質(zhì)及 水分后，再送至燃油脈動阻尼器，以減少其脈動。這樣具有一定壓力 的燃油流至供油總管，再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。噴油器根據(jù) ECU的噴油指令，開啟噴油閥，將適量的燃油噴于進氣門前，待進氣 行程時，再將燃油混合氣吸入氣缸中。裝在供油總管上的燃油壓力調(diào) 節(jié)器是用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓的，目的在于保持油路內(nèi)的油壓約高于進氣 管負(fù)壓300kPa。此外，為了改善發(fā)動機低溫啟動性能，有些車輛在 進氣歧管上安裝了一

5、個冷啟動噴油器，冷啟動噴油器的噴油時間由熱 限時開關(guān)或者ECU控制。 1.2.2 工作原理 電控燃油噴射系統(tǒng)使用進氣管中的節(jié)氣門控制進入發(fā) 動機中的空氣量，并以進氣壓力傳感器或空氣流量計計量 空氣量，系統(tǒng)的微機根據(jù)流量按照預(yù)定的空燃比計算噴油 開始時間和噴油持續(xù)時間，然后將控制信號送到噴嘴的電 磁線圈，將噴嘴中的針閥吸氣使噴嘴噴油。各種傳感器把 發(fā)動機的進氣量、轉(zhuǎn)速、溫度等變化信息，送到控制室， 由控制器做出判斷控制噴油嘴改變噴油量，正確、迅速的 把燃料噴射到發(fā)動機進氣歧管內(nèi)，與吸入的空氣組成所需 要的混合氣進入發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒。由于噴油壓力和噴嘴 的噴口大小都是不變的定量，所以噴油量的大小完

6、全是由 噴油持續(xù)時間的長短來決定。微機按空氣量算出的是基本 噴油持續(xù)時間，他還要根據(jù)發(fā)動機的工作狀況和運行條件 加以修正。 1.3 電控燃油噴射系統(tǒng)電子控制組成 1.3.1 傳感器 傳感器是裝在發(fā)動機各部分的信號轉(zhuǎn)換裝置，用來測 量或檢測反映發(fā)動機運行狀態(tài)下的各種物理量、電量和化 學(xué)量等，并將它們轉(zhuǎn)換成計算機能接受的電信號后再送給 CPU。常用的傳感器主要有：進氣壓力傳感器、節(jié)氣門位 置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾傳感器、進氣溫度傳 感器、冷卻液溫度傳感器等，了解和掌握傳感器輸出信號 的特征，有助于對控制系統(tǒng)控制原理的理解及電路分析， 便于系統(tǒng)鼓掌的分析及快速診斷。 1.3.2 執(zhí)行器 發(fā)動

7、機微機控制系統(tǒng)的各種控制功能的實現(xiàn)，都是借 助于各自的執(zhí)行器來完成的。因此，根據(jù)發(fā)動機微機控制 系統(tǒng)具備的控制功能強弱不同，各種車型上控制發(fā)動機的 執(zhí)行器亦有多少。一般來講，主要的執(zhí)行器有：電動燃油 泵、電磁噴油器和點火裝置等。 2.1 常見故障的成因分析 電路引線上的插接件的作用不能忽視，長期使用或多次拆卸就有可能 出現(xiàn)插接件老化、接頭松動、接觸不良等問題，從而造成發(fā)動機工作不穩(wěn)定； 諸多因素導(dǎo)致的管道密封不嚴(yán)則會產(chǎn)生發(fā)動機啟動困難等故障。 如果彈片、真空膜片、回位彈簧中的任何一個部件出現(xiàn)異常現(xiàn)象，傳 感器都不能準(zhǔn)確及時地反映發(fā)動機運行狀況，從而導(dǎo)致電控系統(tǒng)工作不正常 甚至失控，最終影響發(fā)動

8、機的正常工作。應(yīng)該特別注意的是，作為關(guān)鍵傳感 元件的氣流傳感器一旦出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致發(fā)動機工作不正常，一定要足夠重 視；汽油壓力調(diào)節(jié)器雖然不能調(diào)節(jié)，但其對于油路壓力有較大影響，不能忽 略，應(yīng)該認(rèn)真檢查各部件是否齊全完好。 柴油機采取的是高壓噴油器噴油霧化，電子燃油噴射系統(tǒng)的汽油霧化 則是由一組零部件密切協(xié)作發(fā)揮作用的。這些零部件包括電磁線圈、吸鐵開 關(guān)、噴油針閥和座。當(dāng)受電脈沖控制的針閥開啟時，噴油開始霧化，而前者 是由電子控制單元產(chǎn)生的。如果噴油嘴卡死或電磁線圈出現(xiàn)問題，就會造成 汽油霧化不良或不霧化（滴油狀），從而造成某缸工作不良或不能工作。 電控汽油噴射裝置的加濃裝置只在啟動時才會起作用，

9、它的運行狀態(tài)， 直接影響著發(fā)動機的啟動性能。 于傳統(tǒng)化油器供油系統(tǒng)的故障現(xiàn)象相似，若空氣濾清器阻塞，會造成 混合氣過濃，若汽油濾清器堵塞會造成混合氣過稀。這兩種情況都會導(dǎo)致發(fā) 動機啟動困難、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)與運轉(zhuǎn)無力。 2.2 常見故障的診斷維修 2.2.1 發(fā)動機故障 1.若出現(xiàn)啟動困難現(xiàn)象，應(yīng)該首先檢查啟動加濃閥、啟動加濃噴嘴、 引線插頭部件是否出現(xiàn)異常。若通電時可聽到“嗒”的響聲，基本排除啟動 加濃閥故障，否則為卡死；若啟動加濃噴嘴正常工作，但仍然不能啟動，我 們應(yīng)繼續(xù)檢查電動輸油泵、氣流傳感器兩個部件是否出現(xiàn)問題，如果兩者都 正常，則很可能是油泵供油量不足或壓力不夠，如兩者經(jīng)檢查均正常，則應(yīng)

10、檢查節(jié)流閥開關(guān)及點火線路等部件，很多因素都可以造成啟動困難，我們要 有耐心的根據(jù)上述程序逐步檢查。 2.發(fā)動機失速故障也是很常見的故障，對于該故障，我們應(yīng)該首先檢 查輔助空氣裝置的工作狀態(tài)。冷車時，閥門孔應(yīng)于輔助氣道相通，熱車時， 閥門孔則應(yīng)在彈簧作用下關(guān)閉。若此裝置無問題，我們需要依次檢查電控單 元中的輸入輸出插件、啟動加濃閥、溫度傳感器是否工作正常。 3.對于發(fā)動機怠速粗暴或喘振現(xiàn)象，我們要依次查看各噴油閥的電路 連接、每個噴油閥的吸鐵線圈、噴油閥等部件的工作狀態(tài)，并仔細(xì)處理太靠 近高壓線的控制信號線，我們還要檢查并密封各進氣軟膠管接頭和真空人、 軟管有無破損與漏氣處。 2.2.2 油泵故

11、障 點火開關(guān)接通后，油泵不能轉(zhuǎn)動或不泵油，對于這一故障，應(yīng)按如下 方法進行檢查和排除：為了檢查電動油泵是否良好，在接通點火開關(guān)后發(fā)動 機尚未運行時，按下油泵驅(qū)動電路中的油泵檢查開關(guān)，如油泵本身和它的驅(qū) 動電路沒有故障，油泵應(yīng)能轉(zhuǎn)動和油泵。如果油泵不轉(zhuǎn)，應(yīng)首先檢查油泵的 電源插頭是否松動，連接導(dǎo)線有無斷開之處，這是最常見的故障根源，排除 也比較容易。進一步可檢查驅(qū)動電路，其中易發(fā)生故障的是點火開關(guān)、熔斷 絲、主繼電器、電源斷開繼電器等部件以及連接它們的插頭和導(dǎo)線。繼電器 的觸頭燒蝕、電磁線圈燒斷都會影響驅(qū)動回路，使油泵不能轉(zhuǎn)動。若觸電燒 蝕不嚴(yán)重，可以通過打磨進行修復(fù)，否則應(yīng)更換部件。最后檢查油

12、泵本身， 可使用數(shù)字萬用表測量油泵電機的電樞，正常情況下它的阻值為12-15歐姆， 如果測量結(jié)果略大一些，可能是由于插頭、連線等部位接觸不良，或電刷磨 損所致。若測量值為無窮大，則必然是電樞線圈已被燒斷。由于油泵是整體 封裝的形式，無法拆開修理；因此應(yīng)予更換。經(jīng)上述檢查后，在各部分均正 常的情況下，仍有可能出現(xiàn)發(fā)動機運行時油泵不轉(zhuǎn)的情況，這是由于空氣流 量計中的油泵開關(guān)有故障所致，開關(guān)接觸不良，連線斷路等都會造成故障。 通過檢查油泵開關(guān)連線，可以比較容易地發(fā)現(xiàn)故障。 2.2.3 燃油嘴故障 出現(xiàn)燃油噴嘴不噴油時，首先檢查接線盒插座的接 觸情況。若在該處有故障，搖動和按下插頭將會出現(xiàn)斷續(xù) 噴油的

13、現(xiàn)象。壓緊插頭，故障即可消除。進一步可使用萬 用表檢測噴嘴的電磁線圈，檢查驅(qū)動電路中的熔斷絲和繼 電器。噴嘴電磁線圈的電阻可以是2-3歐姆，或者為12-15 歐姆。過大的電阻值，表明電磁線圈電路有問題，或者已 經(jīng)處于斷路的狀態(tài)。如果確實是電磁線圈燒斷，則應(yīng)更換 噴嘴。對于繼電器，主要檢查其觸點和線圈是否有問題。 如果電子控制單元出現(xiàn)故障，將沒有噴油持續(xù)時間信號輸 出到電磁線圈。若有示波器或頻率計等儀器，可以檢查到 ECU是否有信號輸出。當(dāng)然，如果ECU發(fā)生故障，EFI的 自診斷系統(tǒng)會及時報警，并以故障代碼顯示故障之所在， 可以較方便地找到故障并進行排除。 2.2.4 傳感器故障的診斷與維修 1

14、.節(jié)氣門位置傳感器的故障診斷與維修 （1）對于開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器，用萬用表測量怠速開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 的導(dǎo)通情況。當(dāng)節(jié)氣門全閉時，怠速開關(guān)應(yīng)導(dǎo)通；全開或接近全開時，全負(fù) 荷開關(guān)應(yīng)導(dǎo)通；在其他開度下，兩開關(guān)應(yīng)不導(dǎo)通。否則，應(yīng)予以調(diào)整或更換。 （2）對于線性可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器，測量其線性電位計的電阻。 該電阻應(yīng)能隨節(jié)氣門開度增大雨呈線性增大，且其最大阻值應(yīng)符合規(guī)定，否 則，應(yīng)予以調(diào)整或更換節(jié)氣門位置傳感器。 2.冷卻水溫度傳感器的故障診斷與維修 （1）就車檢查。 （2）單件檢查 3.空氣流量計的故障診斷與維修 （1）檢查空氣流量傳感器輸出信號 （2）檢查自清潔功能 4.氧傳感器的故障診斷與

15、維修 （1）以2500r/min運轉(zhuǎn)發(fā)動機2min，預(yù)熱傳感器，拔下傳感器插線(有加 熱線固的傳感器注意插角位置)，用萬用表測量反饋電壓，檢查10S內(nèi)電壓表 指針擺動次數(shù)。若少于8次，再次預(yù)熱傳感器，檢查10S內(nèi)指針擺動次數(shù)，若 擺動8次以上為正常。若仍少于8次，則按下步繼續(xù)進行： （2）脫開傳感器線束插頭，測量反饋電壓。 3.1 案例1 3.1.1 故障原因 一輛裝備2JZGE電噴發(fā)動機的豐田皇冠（30）轎車發(fā)動機啟動后 怠速不穩(wěn)。 3.2.2 故障診斷與排除 1.打開發(fā)動機罩蓋，在引擎室中找到自診斷插座，用導(dǎo)線將診斷座中 的E1與TE1兩孔短接；接通點火開關(guān)（但不啟動發(fā)動機），觀察儀表臺上

16、 “CheckEnginc”燈的閃爍情況，讀取故障碼。但“CheckEnginc”燈閃爍顯示， 系統(tǒng)正常。 2.依次撥出16缸的高壓線，由發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況變化來判斷不工作 的汽缸。若其中有一缸的高壓線撥出時，發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況無變化，說明該缸 不工作，應(yīng)檢查該缸的點火、噴油和氣缸壓力等。但經(jīng)檢查各缸均正常。 3.用點火正時燈檢查點火正時，發(fā)現(xiàn)怠速時點火正時為10，屬正常。 4.斷開點火開關(guān)，使發(fā)動機停轉(zhuǎn)，依次拆下火花塞檢查，發(fā)現(xiàn)火花塞 燃燒良好，電極間隙為08mm，絕緣電阻在10K以上，均屬正常值，裝復(fù)。 5.拆下空氣濾清器蓋，發(fā)現(xiàn)濾清器清潔，無故障，再復(fù)裝。 6.拆下節(jié)氣門前的進氣軟管，檢查節(jié)氣

17、門的關(guān)閉情況，良好；檢查節(jié) 氣門拉線，也符合要求；撥下節(jié)氣門位置傳感器連接線，測節(jié)氣門傳 感器電阻值也無不良。 7.檢查怠速控制閥（ISC）工作情況，在斷開點火開關(guān)時，可以聽到 ISC閥發(fā)出“咔嗒”聲，說明ISC閥已關(guān)閉。 拆下ISC閥的接線端子， 擰下ISC閥的固定螺釘，卸下ISC閥，測B1與S1、S3；B2與S2、S4 間電阻均在（1030）之間，屬正常。將B1、B2接電瓶正極。S1、 S2、S3、S4依次與負(fù)極相接，ISC閥逐級打開，而B1、B2接電瓶正 極，S4、S3、S2、S1依次接負(fù)極時，ISC閥則逐級關(guān)閉，說明ISC閥 動作良好。 8.拆電瓶負(fù)極樁線，放掉發(fā)動機冷卻水，拆傳動皮帶

18、，拆動力轉(zhuǎn)向泵， 拆旁通水軟管，最后才拆得下水溫傳感器。檢查水溫傳感器時發(fā)現(xiàn)， 水溫傳感電阻為16，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2080時的302。因此認(rèn) 為水溫傳感器電阻變質(zhì)，它導(dǎo)致電腦ECU誤判為低溫，造成空燃失調(diào) （混合氣過濃），引起怠速不良。更換上新的符合要求的水溫 傳感器后，裝上電瓶負(fù)極端線，啟動發(fā)動機，怠速正常運轉(zhuǎn)，故障終 于排除。 3.2 案例2 3.2.1 故障原因 一輛奧迪V6型轎車，有時啟動需要數(shù)十次，有時干脆就啟動不了。 3.2.2 故障診斷與排除 用解碼器讀取故障碼，無故障碼顯示。檢查汽油壓力，噴油器都工作 正常，對直接影響啟動的傳感器進行了測試，均未查出問題。在復(fù)查過程中 發(fā)現(xiàn)曲軸位置傳

19、感器的活動的，沒有固定牢，脫離了定位槽。這樣在啟動時 就接受不到曲軸位置傳感器的信號。而且曲軸位置傳感器也沒有信號產(chǎn)生。 所以發(fā)動機有時就無法啟動，有時啟動次數(shù)多了，是靠發(fā)動機震動曲軸位置 傳感器與飛輪齒接近才產(chǎn)生的信號而啟動的，把GPS定位于槽后，發(fā)動機啟 動正常，故障排除。 1.發(fā)動機啟動困難 發(fā)動機啟動困難是指起動機能帶發(fā)動機按正常速度轉(zhuǎn)動，有明顯著火征兆， 但不能啟動，或需要連續(xù)多次啟動或長時間轉(zhuǎn)動起動機才能啟動。對于起動 困難的故障，應(yīng)分清是在冷車時出現(xiàn)還是熱車時出現(xiàn)，或者不論冷車熱車均 出現(xiàn)。這一故障的原因一般是在噴油系統(tǒng)。 （1）冷啟動困難 故障原因： 冷車那啟動指冷車啟動時要啟

20、動幾次才能啟動，而熱啟動時一次啟動 就能啟動。其根本原因是混合氣稀或過濃，常見的故障原因有冷啟動噴油器 不噴油；水溫傳感器故障；汽油壓力過低；噴油器不噴油或霧化不良；進氣 管積碳；進氣系統(tǒng)漏氣；怠速控制閥故障。 診斷方法： 1）進行發(fā)動機故障自診斷，讀出故障碼。如有故障碼，可按 顯示的故障碼進行修理。影響發(fā)動機啟動性能的一般部件有：曲軸位 置傳感器、水溫傳感器、空氣流量計等。 2）檢查高壓火花。分電器高壓總線及各缸高壓分線均應(yīng)該檢 查。若總線火花太弱，應(yīng)檢查蓄電池電壓是否正常，若正常，應(yīng)跟換 高壓線圈；若總線火花正常而分缸先火花較弱或斷火，說明分電器蓋 分火頭或高壓線漏電，應(yīng)跟換。 3）檢查空

21、氣濾清器。當(dāng)濾芯過臟堵塞，發(fā)動機也難于啟動， 可拆掉濾芯后啟動發(fā)動機，如能正常啟動，則應(yīng)跟換濾芯。 4）檢查進氣系統(tǒng)有無漏氣。采用空氣流量計測量進氣量的汽 油噴射系統(tǒng)，如在流量計的后面漏氣，將影響進氣量的計量準(zhǔn)確性， 使混合氣過稀，嚴(yán)重時發(fā)動機無法啟動，應(yīng)檢查流量計后面的進氣軟 管有無破裂，各處接頭卡箍有無松脫，曲軸箱通風(fēng)軟管是否接好。 5）檢查汽油壓力，若油壓偏低，應(yīng)檢查汽油濾清器，油壓調(diào) 節(jié)器及汽油泵有無故障。 6）檢查點火正時。點火正時不正確，將使發(fā)動機難以啟動。 7）檢查火花塞?；鸹ㄈg隙約為0.8-1.2mm，若火花塞間隙過大，將引起發(fā) 動機的自動性能。若火花塞表面有大量的汽油，說明

22、氣缸中有嗆油現(xiàn)在，發(fā) 動機將難于啟動。此時，應(yīng)將全部火花塞拆掉，斷掉噴油嘴電路，將節(jié)氣門 全開，啟動發(fā)動機幾次即可。如果仍出現(xiàn)嗆油現(xiàn)象，應(yīng)拆卸噴油嘴。檢查噴 油嘴有無漏油。 8）檢查空氣流量計，如果空氣流量計沒有流量信號輸出，發(fā)動機將無法工作。 查看空氣流量計本體有無開裂、測量板轉(zhuǎn)動是否發(fā)卡、轉(zhuǎn)軸是否松曠等，如 有上述不良情況，應(yīng)跟換空氣流量計，如無，應(yīng)用萬用表空氣流量計各端子 間的電阻及輸出信號是否正常，如不正常，應(yīng)跟換空氣流量計。 9）檢查水溫傳感器。水溫傳感器無信號或輸出信號不準(zhǔn)確，將影響發(fā)動機 ECU對噴油量的修正，造成混合氣過濃或過稀，是發(fā)動機不能啟動，運轉(zhuǎn)不 平穩(wěn)，停轉(zhuǎn)或間斷運轉(zhuǎn)。水溫傳感器的好壞主要通過檢測其不同溫度的電阻 值，看是否符合規(guī)定值來確定。 10）檢查冷啟動噴油嘴及氣缸壓縮壓力。啟動發(fā)動機，用示波器檢測冷啟動 噴