大眾捷達轎車燃油噴射系統(tǒng)故障診斷

1、目 錄前言 1摘要 2一電控燃油噴射系統(tǒng)的概況 31電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 32電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點 53電控燃油系統(tǒng)的分類 6二電控燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 7 1電控燃油噴射系統(tǒng)的組成 7 2電控燃油噴射系統(tǒng)的控制項目 72.1噴油量（噴油脈寬）控制 92.2噴油時序 10三電子控制系統(tǒng)基本組成 11總結(jié) 13致謝 14參考文獻 15摘 要電控燃油噴射系統(tǒng)是發(fā)動機的重要組成部分，本文詳細論述電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷史，構(gòu)成，優(yōu)缺點和主要部件的組成以及在汽車上的作用，對空氣供給系，燃油供給系，電子控制系的組成和各部件的作用及常見的故障做出了詳細的描述，并針對故障做給出了一些的維修排故的常見

2、方法和維修實例， 最后并對燃油供給系的常見故障做出總結(jié)，從而為汽車燃油噴射系統(tǒng)在日常的維修保養(yǎng)中提供一定的參考和幫助關(guān)鍵詞：發(fā)動機 電控燃油噴射系統(tǒng) 構(gòu)造 維修前 言隨著世界社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，世界各國工程機械、運輸車輛等數(shù)量的迅速增增加，隨之而來的是環(huán)境問題的惡化和能源的急劇減少，如何減少汽車尾氣排放，以及對油耗的降低是目前的主要問題，電控燃油噴射系統(tǒng)的產(chǎn)生使這一問題得到了相應(yīng)的緩解。隨著我國對化油器車輛的明令禁止，電控燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)得到了更大的推廣，也廣受汽車消費者的普遍歡迎，汽車尾氣排放的多少，油耗的高低，也是影響消費者購車的主要因素。隨著化油器車輛的逐步淘汰，擁有電控燃油噴射系統(tǒng)的汽

3、車越來越多，隨之而來的是如何解決在生活中電控燃油噴射系統(tǒng)遇到的各種故障。本文深入詳細的介紹了電控燃油噴射系統(tǒng)的組成和各種常見故障簡單的排除，對空氣供給系，燃油供給系，控制系統(tǒng)等的構(gòu)造組成，常見的故障，維修的方法，和維修中注意的事項一一作了詳細的介紹，為以后在維修中可能遇到的問題提供了一定的參考，以便提高維修的質(zhì)量和速度。相信通過一定的維修保養(yǎng)可以延長發(fā)動機的使用壽命，減少尾氣排放，降低油耗，讓電控燃油噴射系統(tǒng)進一步得到推廣和大家的喜愛。一 電控燃油噴射系統(tǒng)的概況1.1電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 自從1967年博世BOSCH公司研制開發(fā)成功了K型機械式汽油噴射系統(tǒng)以來，汽油噴射系統(tǒng)經(jīng)歷了K（機

4、械式）型系統(tǒng)，KE（機械與電子混合控制）型系統(tǒng)，EFI（電控燃油噴射系統(tǒng)）的發(fā)展過程。1.1.1BOSCH公司汽油機燃油噴射系統(tǒng) 汽油噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)是兩個獨立的系統(tǒng)，它們分別由各自的參數(shù)，如噴油量、點火時刻進行單獨的控制。這兩個系統(tǒng)要么不交換信息，要么只有極少量的信息交換。這意味著在某種程度上，兩系統(tǒng)中有相互對立的需求時只能由它們自身分別去協(xié)調(diào)，而不能以“系統(tǒng)交互”方式解決。 Bosch公司將汽油噴射和電子點火集成為一個單元，從而解決了這個問題。汽油噴射和電子點火聯(lián)合控制的Motronic(發(fā)動機管理系統(tǒng))能夠根據(jù)燃燒過程中的各種工況要求，對噴射和點火的控制參數(shù)進行優(yōu)化。 Motronic

5、將燃油噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)組合在一起，形成發(fā)動機管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，一個基本的燃油噴射系統(tǒng)和一個電子點火系統(tǒng)一起構(gòu)成了Motronic點火和燃油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 1.1.2電控燃油噴射系統(tǒng)新技術(shù) 目前除少數(shù)汽車仍在采用K或KE系統(tǒng)外，大多數(shù)都采用了EFI電控燃油噴射系統(tǒng)。SPI單點燃油噴射系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)較簡單，只用一個噴油器，發(fā)動機結(jié)構(gòu)在化油器式的基礎(chǔ)上變動較少，成本較低，故國內(nèi)外現(xiàn)在已經(jīng)迅速推廣應(yīng)用在低排量的普通轎車甚至載貨汽車上。大排量的轎車大多采用MPI多點噴射。 目前代表國際中級轎車頂尖水平的第5代車型，如奧迪A6和帕薩特B5等都是采用了多點電控噴射。而且它們還采用了德國大眾集團獨有的領(lǐng)

6、先于世界的三大技術(shù)，即5氣門技術(shù)、可變配氣相位技術(shù)和可變進氣管技術(shù)。以前汽車都是采用每氣缸1進氣門1出氣門的2氣門發(fā)動機，現(xiàn)代轎車上多數(shù)采用了2進2出的4氣門發(fā)動機，而5氣門發(fā)動機技術(shù)是采用3進2出的方法，在每個燃燒室有5個氣門，使燃氣混合更快更均勻，排氣也更迅速更徹底，燃燒室的空間可以得到更充分的利用。因此，發(fā)動機的動力性將得到提高，廢氣排放將大大減少。可變凸輪軸通過改變進排氣門的開啟和關(guān)閉時間（可變配氣相位），使發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速工況下獲得盡可能高的功率，在低轉(zhuǎn)速的情況下極大的降低了燃燒不平穩(wěn)性，提高轉(zhuǎn)矩。采用可變通的通道進氣管，即隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷改變進氣路徑長短，高轉(zhuǎn)速時，通道變短，減少

7、流動損失，提高高速功率。低轉(zhuǎn)速時，進氣通道變長，提高進氣流速，增加轉(zhuǎn)矩。 近年來，高檔豪華轎車有采用DI（Direct Injection）系統(tǒng)，即采用直噴系統(tǒng)的趨勢。該系統(tǒng)最早由日本三菱公司研制開發(fā)，它是將噴油器安裝在每個氣缸的燃油室上方，燃油直接噴入氣缸內(nèi)進行混合燃燒，一般噴射系統(tǒng)的噴射壓力為250千帕，而DI系統(tǒng)的噴射壓力將達到5兆帕以上。由于壓力增大，因而燃燒更充分，效率更高，可以節(jié)約燃料20%以上，并能滿足2005年開始實施的歐洲4號排放規(guī)定。但是由于它必須使用低硫汽油，其目前的應(yīng)用還受到一定限制，汽油直噴式發(fā)動機的開發(fā)成功為制造出更節(jié)能、更干凈的汽車提供了良好的開端。缸內(nèi)直噴特別是

8、四沖程汽油機缸內(nèi)直噴是當前轎車汽油噴射中的前沿技術(shù)，電控燃油直噴式發(fā)動機將成為21世紀汽車的主流。1.2電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點 汽油噴射系統(tǒng)的實質(zhì)就是一種新型的汽油供油系統(tǒng)?；推骼每諝饬鲃訒r在節(jié)氣門上方的喉管處產(chǎn)生負壓，將浮子室的汽油連續(xù)吸出，經(jīng)過霧化后輸送給發(fā)動機。汽油噴射系統(tǒng)則是通過采用大量的傳感器感受各種工況，根據(jù)直接或間接檢測的進氣信號，經(jīng)過計算機判斷和分析，計算出燃燒時所需的汽油量，然后將加有一定壓力的汽油經(jīng)噴油器噴出，以供發(fā)動機使用。 電控發(fā)動機系統(tǒng)取消了化油器供油系中的喉管，噴油位置在節(jié)氣門下方，直接在進氣門附近或缸內(nèi)，有計算機控制噴油器精確供油。與化油器式發(fā)動機相比，汽油噴

9、射系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1.2.1提高了發(fā)動機的充氣系數(shù)，從而增加了發(fā)動機的輸出功率和扭矩。1.2.2能根據(jù)發(fā)動機負荷的變化，精確控制混合氣的空燃比，適應(yīng)發(fā)動機的各種工況，使汽油燃燒充分，降低油耗，減少排氣污染，而且響應(yīng)速度快。1.2.3可均勻分配各缸燃油，減少了爆震現(xiàn)象，提高了發(fā)動機工作的穩(wěn)定性。同時，也降低了廢氣排放和嘈聲污染。1.2.4提高了汽車駕駛性能。提高了冷起動性能；汽油噴射是高壓供油，噴出的汽油霧滴比較小，提高了加速性能。13電控燃油系統(tǒng)的分類 按噴油器安裝方式分為單點噴射和多點噴射；按噴射油壓分為高壓燃油噴射和低壓燃油噴射；按噴油方式分為連續(xù)噴射和間歇噴射；按進氣量檢測方式分為流量

10、型和壓力型。 多點噴射系統(tǒng)裝有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的噴油器，噴油器在ECU的控制下形成多點噴射。按噴射位置不同它又可分為缸內(nèi)噴射和進氣管噴射。單點噴射系統(tǒng)是在節(jié)氣門體上設(shè)置一只或兩只噴油器，對發(fā)動機所有各缸集中噴射供油，噴射出的燃油再經(jīng)各進氣歧管分配到各個氣缸。 高壓燃油噴射表示高于進氣管壓力200KPa以上的燃油噴射，其主要應(yīng)用于MPI系統(tǒng)中。低壓燃油噴射低于進氣管壓力200KPa以下的燃油噴射，其主要應(yīng)用于SPI系統(tǒng)中。 連續(xù)噴射：燃油噴射的時間占有全循環(huán)的時間。連續(xù)噴射僅限于進氣管噴射的情況。間歇噴射：進一步可分為同時噴射、分組噴射、順序噴射三種。同時噴射即所有噴油器在ECU的同一指令下同

11、時開始噴射和停止，其噴油脈寬相等。在同時噴射方式中，又有單循環(huán)雙噴油（即曲軸每轉(zhuǎn)一圈噴油一次）和單循環(huán)四噴油（即曲軸每轉(zhuǎn)一圈噴油兩次）兩種。順序噴射即在發(fā)動機的一個工作循環(huán)內(nèi)，各噴油器按照發(fā)動機的工作順序，依次在本氣缸排氣行程上止點前噴油一次。 流量型中又有L型（體積型）和LH型（質(zhì)量型）兩種。L型：采用葉板式空氣流量計或卡爾曼式渦流式空氣流量計，其空氣量的計量方式均屬于體積計量型，即通過計量氣缸充氣的體積量，并將該物理量轉(zhuǎn)變成電信號輸送至ECU，ECU再計算出與該體積空氣相適應(yīng)的噴油量。LH型：采用熱線式或熱膜式空氣流量計，直接進入氣缸的空氣質(zhì)量，并將該空氣的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU，由

12、ECU計算出與之相適應(yīng)的噴油量，并控制空燃比的最佳值。壓力型系統(tǒng)根據(jù)進氣管內(nèi)絕對壓力間接計量發(fā)動機進氣量。壓力傳感器將進氣管內(nèi)的進氣壓力信號送給ECU，ECU根據(jù)壓力輸入信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號計算出進氣量，然后發(fā)與之相對應(yīng)的噴油脈沖信號，控制噴油器噴射適量的燃油。二電控燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理電子燃油噴射控制系統(tǒng)（簡稱EFI），是一個以電子控制裝置（又稱電腦或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，測得發(fā)動機的各種工作參數(shù)，按照在電腦中設(shè)定的控制程序，通過控制噴油器，精確地控制噴油量，使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。它通過電腦中的控制程序，能實現(xiàn)起動加濃、暖機加濃、加

13、速加濃、全負荷加濃、減速調(diào)稀、強制斷油、自動怠速控制等功能，滿足發(fā)動機特殊工況對混合氣的要求，使發(fā)動機獲得良好的燃料經(jīng)濟性和排放性，也提高了汽車的使用性能。組成：（如圖一） （圖一）21電控燃油噴射系統(tǒng)的組成 電控燃油噴射系統(tǒng)主要由燃油供給系統(tǒng)（油路）、空氣供給系統(tǒng)（氣路）和控制系統(tǒng)包括各種傳感器、電子控制器和執(zhí)行器（電路）等三人部分組成。 2.1.1燃油供給系統(tǒng)（油路）燃油供給系統(tǒng)包括燃油箱、燃油泵、燃油緩沖器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油濾清器、噴油器、節(jié)溫定時開關(guān)和冷起動閥（冷起動噴油器）等部件，如圖1所示。 圖1 燃油系統(tǒng)示意圖 燃油箱（汽油箱）-儲存燃油用。 燃油泵（電動汽油泵）-其作用是將

14、燃油從燃油箱中泵人燃油管路，并使燃油保持一定的壓力，經(jīng)過濾清器輸送到燃油噴油器和冷起動閥。 燃油緩沖器-也稱脈動阻尼器。其作用是使燃油泵泵出的油壓變得平穩(wěn)，減少抽壓波動和降低噪音。 燃油壓力調(diào)節(jié)器-油路中安裝有壓力調(diào)節(jié)器，它使燃油壓力相對于大氣壓力或進氣管負壓保持一定，即保持噴油壓力與噴油環(huán)境壓力的差值一定。 燃油濾清器-裝于燃油緩仲器與噴油器之間的油路中，其作用是濾除燃油中的水份和雜質(zhì)等污物，以防堵塞噴油器計閥。 噴油器-噴油器安裝在節(jié)氣門體空氣人口處（SPI系統(tǒng)）或進氣歧管靠近各缸進氣門附近（MPI系統(tǒng)），受電子控制器噴油信號的控制，其噴油量由噴油器通電時間的長短決定，從而將適量的燃油成霧

15、狀噴入進氣歧管。2.1.2空氣供給系統(tǒng)（氣路） 空氣供給系統(tǒng)包括：空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門室室、進氣歧管、空氣量調(diào)整器等?？諝饬髁坑?用于L型EFI系統(tǒng)。安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間，用來測量進入氣缸內(nèi)空氣量的多少，然后將進氣量信號送入電子控制器ECU，從而由ECU計算出噴油量控制噴油器向節(jié)氣門主噴入與進氣量成最佳比例的燃油。 節(jié)氣門室-節(jié)氣門室的作用是控制進入氣缸的空氣量，從而控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。它主要由節(jié)氣門，怠速調(diào)整螺絲、怠速空氣孔道和節(jié)氣門開關(guān)等組成。 當發(fā)動機在怠速時（節(jié)氣門全關(guān)），空氣流經(jīng)旁通孔道（怠速空氣孔道），此時只要調(diào)整怠速調(diào)整螺絲就可以調(diào)整發(fā)動機在怠速時的轉(zhuǎn)速。 空氣量

16、調(diào)整器-也稱附加空氣閥。它安裝在節(jié)氣門上方。其作用是在低溫下起動發(fā)動機時，它通過另一通道，使進入氣缸的空氣增多，從而使噴油量也增加，做到在低溫下順利起動發(fā)動機。當發(fā)動機溫度升高達6070時，它將自動關(guān)閉?？刂葡到y(tǒng)（電路） 控制系統(tǒng)的作用是：根據(jù)發(fā)動車輛運行狀況確定汽油的最佳噴射量?？刂葡到y(tǒng)主要由各種傳感器、電子控制器（計算機控制裝置）和執(zhí)行器組成。22電控燃油噴射系統(tǒng)的控制項目 2.2.1噴油量（噴油脈寬）控制 EFI系統(tǒng)通過控制噴油器電磁閥的通電持續(xù)時間(噴油觸發(fā)脈沖寬度)來控制噴油量，通常能實現(xiàn)以下的控制內(nèi)容。 在冷機啟動和啟動后的高怠速暖機過程中都實行開環(huán)控制，啟動時供給足夠多的初始噴油

17、量，啟動后高怠速暖機期間再隨著冷卻水溫的升高逐漸減油直到進入正常穩(wěn)定怠速工況時為止。 起動時，當起動開關(guān)接通，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于300rrain時，電腦判定發(fā)動機處于起動狀態(tài)。電腦按預(yù)先設(shè)定的起動程序來進行噴油控制。在起動噴油控制程序中，電腦按發(fā)動機水溫、進氣溫度、起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的噴油量。這一噴油量能使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣。發(fā)動機水溫或進氣溫度越低，噴油量越大。 在穩(wěn)定工況(含熱機怠速工況和負荷工況)按要求的空燃比供油。如果汽油機沒有配置三效催化轉(zhuǎn)化器，則在所有穩(wěn)定工況都實行開環(huán)控制，根據(jù)當前的轉(zhuǎn)速、負荷及需要的空燃比確定基本噴油脈寬，再根據(jù)一些具體條件進行修正。如果汽油機配

18、置了三效催化轉(zhuǎn)化器，則只在劃定的大負荷工況區(qū)才實行上述開環(huán)控制，而在熱機怠速工況和部分負荷工況實行空燃比反饋閉環(huán)控制，使空燃比保持在化學(xué)計量比附近的一個很窄的范圍內(nèi)。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，電腦主要根據(jù)進氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算噴油量。為適應(yīng)不同的工況，電腦的程序通常將噴油量分成基本噴油量、修正量、增量三個部分，并分別計算出結(jié)果，然后再將三個部分疊加在一起，作為總噴油量來控制電動噴油器噴油。 基本噴油量：根據(jù)發(fā)動機每個工作循環(huán)的進氣量；按理論混合比計算出的噴油量。 修正量：修正量是根據(jù)進氣溫度、大氣壓力、蓄電池電壓等實際情況，對基本噴油量進行適當修正，以使發(fā)動機在不同運轉(zhuǎn)條件下都能獲得最佳濃度的混合氣。

19、增量：增量是在一些特殊工況下為加濃混合氣而增加的噴油量。 起動后增量：發(fā)動機冷車起動后，由于低溫下混合氣形成不良及部分燃油在進氣管上沉積，造成混合氣變稀。為此，在起動后一段時間內(nèi)，必須增加噴油量，起動后增量的大小決定于起動時發(fā)動機的溫度，并隨發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間的增長而逐漸減小為零。 暖機增量：暖機增量的大小取決于冷卻液溫度傳感器測得的發(fā)動機溫度，并隨著發(fā)動機溫度的升高逐漸減小，直至溫度升高到80時，暖機加濃結(jié)束。 加速時在穩(wěn)定工況基本噴油脈寬的基礎(chǔ)上進行加濃修正，修正量與冷卻水溫、節(jié)氣門開度變化率等有關(guān)，并隨時間減少。減速時則進行減稀修正。當發(fā)動機由高速突然關(guān)閉節(jié)氣門時，先停止噴油，待轉(zhuǎn)速降到正常

20、怠速范圍再恢復(fù)供油。在發(fā)動機超速時停止供油以保安全，有的還在汽車車速超限時停止供油。點火開關(guān)斷開或點火開關(guān)雖接通但發(fā)動機未啟動時也斷油以防止“淹缸”2.3噴油時序 2.3.1單點噴射系統(tǒng)對噴油正時沒有要求，因為從中央噴油器到各缸進氣門之間有較長的進氣管道，噴出的汽油并不都直接隨氣流進氣缸，而是有相當一部分要落到管壁上成為油膜，隨后再由油膜蒸發(fā)進入氣流，另一方面，相繼發(fā)火的兩個氣缸還有一段時間同時吸氣。 這樣，中央噴油器的每一次噴油并不是專對一個氣缸的，只是在工況穩(wěn)定時單位時間噴油量與各缸總進油量相等而已。2.3.2多點噴射系統(tǒng) 一個噴油器對一個氣缸地把汽油噴到進氣門上，要利用進氣門及其附近進氣

21、道壁的高溫使汽油在進氣門開啟前就汽化，避免在進氣門開啟期間噴油，因此多點噴射系統(tǒng)必須控制噴油時序。有三種噴油時序： 2.3.4同時噴射：即所有噴油器共用一個驅(qū)動器，在發(fā)動機一個工作循環(huán)期間同時噴油。 三電子控制系統(tǒng)基本組成2.4.1汽車傳感器的工作條件極為惡劣，因此，傳感器能否精確可靠地工作至關(guān)重要。在該領(lǐng)域中，理論研究及材料應(yīng)用發(fā)展迅速，半導(dǎo)體和金屬膜技術(shù)、陶瓷燒結(jié)技術(shù)等得到迅猛發(fā)展。智能化、集成化和數(shù)字化將是傳感器的未來發(fā)展趨勢。 傳感器是感知信息的部件，功能是向ECU提供汽車的運行狀況和發(fā)動機工況。ECU接收來自傳感器的信息，經(jīng)信息處理后發(fā)出相應(yīng)地控制指令給執(zhí)行器。執(zhí)行器即執(zhí)行元件，其功

22、用是執(zhí)行ECU的專項指令，從而完成控制目的。2.4.2電子控制器 ECU的存儲器中存放了發(fā)動機各種工況的最佳噴油持續(xù)時間，在接收了各種傳感器傳來的信號后，確定滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃油噴射量，并根據(jù)計算結(jié)果控制噴油器的噴射時間。ECU還可以對多種信息進行處理，實現(xiàn)EFI以外其它諸多方面的控制。ECU的主要控制功能有：燃油噴射控制、空燃比控制、全電子點火提前角控制、怠速穩(wěn)定控制和自診斷安全功能等。 ECU的發(fā)展總趨勢是從單系統(tǒng)單機控制向多系統(tǒng)集中控制過渡。今后汽車電控系統(tǒng)將采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把發(fā)動機電控系統(tǒng)、車身電控系統(tǒng)、底盤電控系統(tǒng)及信息與通信系統(tǒng)等各系統(tǒng)的ECU相連接，形成機內(nèi)分布式計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)汽車電子綜合控制。2.4.3執(zhí)行器 執(zhí)行器是受ECU控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置。一般多是由ECU控制其電磁線圈的搭鐵回路的通斷的電磁閥執(zhí)行器；有的執(zhí)行器則是由ECU控制的某些電子控制電路，如電子點火控制器等。 在發(fā)動機控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器主要有下列各種形式：電磁式噴油器；點火控制器（點火模塊）；怠速控制閥、怠速電機；EGR閥（排氣再循環(huán)）；進氣控制閥；二次空氣噴射閥；活性碳罐排泄電磁閥；車速控制電磁閥；燃油泵繼電器；冷卻風(fēng)扇繼電器；空調(diào)壓縮機繼電器；自動變速器擋位電磁閥；增壓器釋壓電磁閥；自診斷顯示與報警裝置；故障備用程序啟動裝置；儀表顯示器。隨著控制功能的增加，執(zhí)行器也