電控燃油系統(tǒng)原理與檢修

課題二電控燃油系統(tǒng)原理與檢修任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修一、燃油供給系統(tǒng)的基本組成燃油供給系統(tǒng)是電控汽油噴射系統(tǒng)中的重要組成部分，它主要由汽油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器和輸油管等組成（見(jiàn)圖2-1-1），部分車型還設(shè)有油壓脈動(dòng)緩沖器等。燃油供給系統(tǒng)的工作原理是向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃燒所需要的燃油，燃油從油箱被燃油泵加壓后，經(jīng)燃油濾清器過(guò)濾掉燃油中的雜質(zhì)，供給噴油器。發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元根據(jù)各傳感器的輸入信號(hào)控制噴油器的開(kāi)啟，將計(jì)量后的燃油噴入各進(jìn)氣歧管或穩(wěn)壓室中，與流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)行混合，形成可燃混合氣，并參與燃燒。下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修同時(shí)在燃油系統(tǒng)中還利用油壓調(diào)節(jié)器將多余的燃油送回油箱，使燃油的壓力保持在一定范圍內(nèi)，并利用脈動(dòng)緩沖器來(lái)吸收管路中的油壓波動(dòng)，從而提高噴油的控制精度。二、電動(dòng)燃油泵電動(dòng)燃油泵（見(jiàn)圖2-1-2）由燃油泵和電動(dòng)機(jī)兩部分組成，二者組合在一起，且不可拆裝分解。電動(dòng)燃油泵是一種小型直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃油泵，其作用是將燃油從油箱中吸出，給電控燃油噴射系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油。（一）電動(dòng)燃油泵的分類（1）按安裝位置不同，可分為內(nèi)置式和外置式兩種。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修（2）按結(jié)構(gòu)不同，可分為渦輪式、滾柱式、齒輪式、轉(zhuǎn)子式、側(cè)槽式等類型。目前，在電控汽油噴射系統(tǒng)中應(yīng)用的電動(dòng)燃油泵大多數(shù)為內(nèi)置式的渦輪泵，安裝在燃油箱內(nèi)。內(nèi)置式具有噪聲小、不易產(chǎn)生氣阻、不易泄漏、安裝管路較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。電動(dòng)燃油泵安裝支架總成如圖2-1-3所示。（二）電動(dòng)燃油泵的構(gòu)造1．滾柱式電動(dòng)燃油泵滾柱式電動(dòng)燃油泵主要由燃油泵電動(dòng)機(jī)、滾柱和轉(zhuǎn)子、出油閥等組成，如圖2-1-4所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修帶有滾柱的轉(zhuǎn)子偏心安裝在泵體內(nèi)，當(dāng)永磁電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于凹槽內(nèi)的滾柱在離心力的作用下壓在泵體的內(nèi)表面上，對(duì)周圍起密封作用，從而在兩個(gè)相鄰滾柱之間形成一個(gè)空腔。在進(jìn)油口處，轉(zhuǎn)子與滾柱之間的容積逐漸增大，吸入汽油；在出油口處，轉(zhuǎn)子與滾柱之間的容積逐漸減小，壓出汽油。滾柱式電動(dòng)燃油泵泵油量大、油壓高，但其燃油脈動(dòng)及噪聲過(guò)大且易卡滯，在早期的大眾車型中應(yīng)用較多，如奧迪、奔馳等。2．渦輪汽油泵渦輪汽油泵由電動(dòng)機(jī)、渦輪泵、單向閥、限壓閥及濾網(wǎng)等組成，如圖2-1-5所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修燃油經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后，由葉輪驅(qū)動(dòng)經(jīng)單向閥送入供油管路中。渦輪泵是利用物體旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力原理，驅(qū)動(dòng)汽油并將其輸送至供油管路中。單向閥使系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后保持一定油壓，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)下次起動(dòng)。安全閥防止系統(tǒng)壓力過(guò)高而造成管路泄漏現(xiàn)象，在油壓高于400kPa時(shí)泄壓。3．電動(dòng)燃油泵控制電路車型不同，采用的燃油泵控制電路一般也不同，主要分為以下幾種類型。(1)豐田卡羅拉油泵控制電路。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修如圖2-1-6所示，當(dāng)打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，ECM從MREL端子輸出12V電源，使EFIMAIN繼電器吸合，當(dāng)EFIMAIN繼電器吸合后，電流經(jīng)蓄電池正極、EFIMAIN保險(xiǎn)絲及吸合的EFIMAIN繼電器給C/OPN繼電器供電。ECM將控制FC端子搭鐵，C/OPN繼電器吸合，油泵開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，3~5s后，ECM沒(méi)有收到起動(dòng)或轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)，將控制油泵停轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)三秒功能，方便起動(dòng)著車。當(dāng)ECM接收到起動(dòng)或轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)，F(xiàn)C接通，電流將流向電路斷路繼電器線圈，繼電器接通，給燃油泵提供電源，從而使燃油泵工作。(2)利用油泵控制模塊控制的油泵電路。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修如圖2-1-7所示，當(dāng)KEY為ON后，F(xiàn)P-ECU不工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)階段或高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向油泵ECU的FPC端輸入一個(gè)高電位信號(hào)（4～6V），此時(shí)FP-ECU的FP端輸出12V，使油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)后，怠速或小負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向油泵ECU的FPC端輸出一個(gè)低電位，約2.5V，此時(shí)FP-ECU的FP端輸出9V，使油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)。DI線為油泵ECU的故障診斷信號(hào)線。(3)本田雅閣油泵控制電路。如圖2-1-8所示，當(dāng)KEY為ON后，主繼電器閉合，接通ECU和EFI系統(tǒng)的電源，同時(shí)也通過(guò)D1和R向開(kāi)繼電器線圈供電，ECU就會(huì)控制VT導(dǎo)通，使開(kāi)繼電器閉合，油泵轉(zhuǎn)動(dòng)，以建立工作油壓，3s后VT截止。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修當(dāng)起動(dòng)時(shí)，KEY通過(guò)D2向開(kāi)繼電器線圈供電。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)控制VT導(dǎo)通，使油泵一直工作，若轉(zhuǎn)速信號(hào)突然中斷，ECU將立刻切斷VT，油泵停止工作，以防發(fā)生意外。三、燃油壓力調(diào)節(jié)器1．燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用燃油壓力調(diào)節(jié)器（見(jiàn)圖2-1-9）的作用是使燃油壓力與進(jìn)氣壓力之間的壓力差保持恒定，這樣從噴油器噴出的燃油量便唯一地取決于噴油器的開(kāi)啟時(shí)間。2．燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修燃油壓力調(diào)節(jié)器（見(jiàn)圖2-1-10）一般安裝在供油總管上，采用膜片式結(jié)構(gòu)，調(diào)壓器是一個(gè)金屬殼件，中間通過(guò)一個(gè)膜片將殼體分成兩個(gè)小室：一個(gè)是彈簧室，由一個(gè)真空軟管連接至進(jìn)氣歧管；另一個(gè)為燃油室，直接通入供油總管。當(dāng)燃油壓力超過(guò)預(yù)定數(shù)值時(shí)，就將膜片向上頂，使閥門打開(kāi)，使過(guò)剩的燃油流回油箱，因而供油壓力始終保持在設(shè)定的油壓值上。3．無(wú)回油燃油系統(tǒng)無(wú)回油燃油系統(tǒng)（見(jiàn)圖2-1-11）去掉了回油管和真空控制的油壓調(diào)節(jié)器，燃油壓力通過(guò)安裝在燃油濾清器上的壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，燃油壓力保持在0.3MPa，在燃油軌上裝有一排氣閥，在更換系統(tǒng)元件后，應(yīng)進(jìn)行排氣。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修燃油濾清器安裝在油箱的右側(cè)，燃油壓力調(diào)節(jié)器鑲嵌在燃油濾清器上，并用一個(gè)固定夾固定，如圖2-1-12所示。系統(tǒng)壓力的高低取決于調(diào)節(jié)器中彈簧加載在膜片上的彈力的大小，油泵將燃油送入濾清器的空腔。系統(tǒng)設(shè)定壓力為0.3MPa，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)0.3MPa后，膜片開(kāi)啟，釋放燃油以降低系統(tǒng)壓力。四、燃油濾清器汽油在儲(chǔ)運(yùn)及加注過(guò)程中，難免會(huì)混入一些機(jī)械雜質(zhì)和水分，這些雜質(zhì)隨著燃油進(jìn)入燃油供給系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，將加速氣缸磨損。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修而燃油濾清器的作用就是濾除燃油中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物，防止燃油系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機(jī)械磨損，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)及提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性。燃油濾清器安裝在燃油泵之后的高壓油路中，安裝位置一般在車身底部，或與燃油泵總成安裝于燃油箱內(nèi)，如圖2-1-13所示。燃油濾清器的更換周期應(yīng)參照生產(chǎn)商所提供的時(shí)間表并根據(jù)當(dāng)?shù)赜推氛{(diào)整，但不可高于生產(chǎn)商的標(biāo)準(zhǔn)。一般汽車每行駛20000～40000km或1～2年，應(yīng)更換燃油濾清器。更換燃油濾清器時(shí)，應(yīng)首先釋放燃油系統(tǒng)的壓力，并注意燃油濾清器殼體上的箭頭標(biāo)記為燃油流動(dòng)方向。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修長(zhǎng)期不更換可造成車輛加速無(wú)力或無(wú)高速等故障現(xiàn)象。燃油濾清器的更換如圖2-1-14所示。五、燃油脈動(dòng)阻尼器當(dāng)汽油泵泵油、噴油器噴射及油壓調(diào)節(jié)器的回油平面閥開(kāi)閉時(shí)，都將引起燃油管路中油壓的脈動(dòng)和脈動(dòng)噪聲。燃油壓力脈動(dòng)太大將使油壓調(diào)節(jié)器的工作失常，油壓脈動(dòng)阻尼器的作用就是減小燃油管路中油壓的脈動(dòng)和脈動(dòng)噪聲，并能在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后保持油路中有一定的壓力，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修燃油脈動(dòng)阻尼器一般有兩種安裝位置：一種是在供油管路上安裝（見(jiàn)圖2-1-15）；另一種是在燃油泵上安裝。當(dāng)燃油脈動(dòng)阻尼器出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)燃油系統(tǒng)的影響不會(huì)很大，檢查時(shí)可用手觸摸脈動(dòng)阻尼器，當(dāng)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)能感覺(jué)到內(nèi)部有振動(dòng)感，如果沒(méi)有，則應(yīng)給予更換。燃油脈動(dòng)阻尼器的結(jié)構(gòu)如圖2-1-16所示。六、燃油導(dǎo)軌燃油分配器（FabricatedFuelRail）又稱燃油導(dǎo)軌或者燃油軌（見(jiàn)圖2-1-17），它是一種機(jī)械裝置，安裝在進(jìn)氣歧管上的噴油器處。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)一燃油供給系統(tǒng)檢修它的主要功能是保證提供足夠的燃油流量并均勻地分配給各缸的噴油器，燃油導(dǎo)軌與噴油器之間用O形圈和噴油器固定夾子密封，O形圈可防止燃油滲漏，并具有隔熱和隔振的作用；噴油器固定夾子將噴油器固定在燃油導(dǎo)軌上。大多數(shù)燃油導(dǎo)軌上都有燃油壓力測(cè)試口（如圖2-1-18所示），可用于檢查和釋放油壓，燃油壓力調(diào)節(jié)器和燃油脈動(dòng)衰減器一般也安裝在燃油導(dǎo)軌上。上一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修一、噴油器的作用電子燃油噴射系統(tǒng)是根據(jù)系統(tǒng)中的各種傳感器信號(hào)，通過(guò)ECU的對(duì)比及邏輯分析，最后計(jì)算出噴油器的通電時(shí)間（即噴油量），利用噴油器將一定壓力下的汽油以霧狀形式噴入進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管或氣缸內(nèi)，然后與空氣混合形成可燃混合氣。噴油器如圖2-2-1所示。噴油器是電磁閥類執(zhí)行器，它安裝在燃油軌上，根據(jù)電控單元的脈沖信號(hào)進(jìn)行燃油噴射。二、噴油器的分類（一）按結(jié)構(gòu)分類下一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修按結(jié)構(gòu)不同，噴油器可分為軸針式、球閥式和片閥式3種，如圖2-2-2所示。（二）按電阻值分類按電阻值不同，噴油器可分為高阻值噴油器和低阻值噴油器。（1）高阻值噴油器的電路結(jié)構(gòu)如圖2-2-3所示，電磁線圈的電阻值為13～17Ω。（2）低阻值噴油器的電路結(jié)構(gòu)如圖2-2-4所示，電磁線圈的電阻值為0.6～3.0Ω。（三）按電磁線圈的驅(qū)動(dòng)方式分類按電磁線圈的驅(qū)動(dòng)方式，可分為電磁驅(qū)動(dòng)式和電流驅(qū)動(dòng)式。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修（1）電壓驅(qū)動(dòng)式是指ECU利用恒定的脈沖電壓驅(qū)動(dòng)噴油器噴油。（2）電流驅(qū)動(dòng)式只適用于低阻值的噴油器，因其對(duì)ECU設(shè)計(jì)要求高，故較少采用。三、噴油器的工作原理軸針式噴油器如圖2-2-5所示，它主要由噴油器殼體、噴油針閥、套在針閥上的銜鐵以及根據(jù)噴油脈沖信號(hào)產(chǎn)生電磁吸力的電磁線圈等組成。電磁線圈中無(wú)電流時(shí)，噴油器內(nèi)的針閥被回位彈簧壓在噴油器出口處的密封錐形閥座上。電磁線圈通電時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)吸動(dòng)銜鐵上移，銜鐵帶動(dòng)針閥從其座面上升約0.1mm，燃油從精密環(huán)形間隙中流出，噴入進(jìn)氣管內(nèi)與空氣混合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修四、噴油器的控制電路噴油器的控制電路可分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射3種方式。（一）同時(shí)噴射同時(shí)噴射的控制電路只有一根控制線，直接由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制，通常曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，噴油一次，噴油正時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)工作行程沒(méi)有關(guān)系，如圖2-2-6所示。（二）分組噴射分組噴射就是把所有氣缸的噴油器分成2~4組，四缸機(jī)一般分為兩組，兩組交替噴射，每一個(gè)工作循環(huán)中各噴油器均噴射一次，如圖2-2-7所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修（三）順序噴射在順序噴射控制電路中，噴油器驅(qū)動(dòng)回路數(shù)與氣缸數(shù)相等，直接由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)各個(gè)信號(hào)控制各缸噴油器獨(dú)立噴射，如圖2-2-8所示。順序噴射方式由于要知道向哪一缸噴射，因此應(yīng)具備氣缸判別信號(hào)，常稱為判缸信號(hào)。五、豐田卡羅拉噴油器的控制電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)二燃油噴射系統(tǒng)檢修豐田卡羅拉噴油器的控制電路如圖2-2-9所示：打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，蓄電池→電瓶正極→FLMAIN熔斷絲→AM2熔斷絲→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)→IG2熔斷絲→IG2繼電器→搭鐵，IG2繼電器吸合，另一路通電→FLMAIN熔斷絲→吸合的IG2繼電器分別給各缸噴油器供電。當(dāng)起動(dòng)車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)傳感器的信號(hào)，依次交替控制各缸噴油器搭鐵，噴油器工作，將燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖2-1-1燃油供給系統(tǒng)的組成返回圖2-1-2電動(dòng)燃油泵返回圖2-1-3電動(dòng)燃油泵安裝支架總成返回圖2-1-4滾柱式電動(dòng)燃油泵返回圖2-1-5渦輪汽油泵返回圖2-1-6豐田卡羅拉油泵控制電路返回圖2-1-7利用油泵控制模塊控制的油泵電路返回圖2-1-8本田雅閣油泵控制電路返回圖2-1-9燃油壓力調(diào)節(jié)器返回圖2-1-10燃油壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)返回圖2-1-11無(wú)回油燃油系統(tǒng)返回圖2-1-12無(wú)回油系統(tǒng)總成返回圖2-1-