燃油喷射系统论文（通用8篇）
燃油喷射系统论文 篇1
电子控制汽油喷射装置, 是在电子控制单元 (计算机或微电脑) 的自动控制下, 通过电控喷油嘴将发动机所需要的燃油成雾状地喷射到汽油机的进气支管内或汽缸内, 然后与空气混合形成可燃混合气。
这与传统的化油器燃油供给系统相比, 由于原理上全然不同, 因而结构上也大相径庭。所以在分析故障与进行维修时, 与常规方法有很大不同。
1 电子控制燃油喷射系统的常见故障
(1) 电子控制单元工作虽较为可靠, 一般不易出现问题, 但对于老车 (行驶里程达16万km以上) 却难免会产生故障。如某集成块损坏, 电喷单元固定脚螺栓松动, 某电子元件焊脚接头松脱, 以及电容元件失效等, 都可能造成发动机难启动或不能启动, 热车反而难以启动等现象。出现这些问题, 一般应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。实在无条件时, 可用类比方法, 在运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。
(2) 插接件连接故障。电子喷射系统的电路引线有很多插接件, 常因为长期使用而老化, 或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良, 造成发动机工作不稳定, 时好时坏。
(3) 传感器产生故障。传感器虽结构不尽相同, 但大致有以下几种形式:热敏电阻式、真空压力式和机械传动式等, 因传感器的零件损坏, 如弹片弹性失效、真空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落, 都将不能及时、准确地反映发动机工况, 从而使得电子控制系统失控或控制不正常, 发动机工作不协调, 甚至不能工作。
(4) 管道密封不严。如胶管老化造成漏气、管口破裂或卡子未卡紧、混合气过稀, 从而使发动机启动困难或怠速不良、运转无力等。
(5) 电子燃油喷射系统的汽油雾化, 类似于柴油机的高压喷油器喷油雾化情况。不过这种汽油喷嘴是由一组电磁线圈、吸铁开关、喷针阀和座组成, 针阀开启时就喷油雾化。针阀的开启是由电子控制单元产生的电脉冲控制的, 有时候会因为电磁线圈工作不良或喷油嘴卡死, 造成某缸汽油雾化不良或不雾化 (滴油状) , 从而造成某缸工作不良或不能工作。
(6) 电子控制汽油喷射装置也有启动加浓装置, 但它只在启动时起作用, 启动加浓吸铁线圈在启动时打开针阀, 启动后应关闭针阀。它的工作好坏, 将直接影响着发动机的启动性能。如有一辆车, 老是不易启动, 但若启动着火后, 发动机运转正常。后来查明, 原来是启动加浓装置不起作用, 更换一只新的启动加浓阀后, 不易启动的现象消除。
(7) 气流传感器是关键传感元件, 它若有故障会引起发动机工作不正常。一是触点在碳膜镀层上频繁滑动, 逐渐磨出沟槽, 久而久之, 电阻值发生变化而使检测信号不准确。二是在传感器轴上装有预紧度可调的弹簧发条, 如果调整不当或弹力变差, 会使供油量发生变化和加油滞后, 造成发动机加速不良。
(8) 系统内的汽油压力调节器虽不可调整, 但却不可因此而忽略汽油的油路压力。有一台发动机修理后忘记接上真空小软胶管, 由此影响了回油量, 从而使喷油嘴两端的压力差发生了变化, 造成发动机转速加不起来。如果压力调节器内的膜片损坏, 也会产生类似故障, 这种故障一般也只能用类比法来帮助判断。
(9) 因气流传感器上的微动开关 (触点) 拆装不当或其他原因 (系统中的燃油泵受气流传感器的控制) , 使杠杆动作延迟, 造成输油泵不泵油或出油不足。此故障可在启动发动机时拆下汽油滤清器进油接头, 通过观察接头油流情况判断输油泵是否泵油。
(10) 空气滤清器若发生阻塞, 会造成混合气过浓;若汽油滤清器堵塞会造成混合气过稀。这两种情况都会导致发动机启动困难、转速不稳与运转无力。这与传统化油器供油系统的故障现象相似。
2 几种最常见故障的诊断程序
(1) 启动困难。首先检查启动加浓喷嘴是否工作, 引线插头是否松脱, 启动加浓阀是否卡死。若通电时能听到“嗒”的响声, 说明启动加浓阀基本正常, 否则为卡死。若启动加浓喷嘴无问题后还不能启动着火, 则应检查电动输油泵与气流传感器, 如都无问题, 则可能是油泵供油量不足或压力不够, 如两者经检查均无问题, 则应检查节流阀开关及点火线路等。
(2) 发动机通过拖车牵引可以顺利发动, 但用启动机驱动却不能启动着火。出现这种情况, 可先按上述“启动困难”一项进行检查, 若均无问题, 则应检查气温传感器和热控开关, 若仍不能启动, 则检查电动输油泵控制电路及输油管路。若因电动输油泵供油较迟所致, 可调整杠杆的角度予以解决。
(3) 发动机失速。首先检查辅助空气装置是否工作不良。冷车时, 阀门孔应与辅助气道相通;热车时, 则应在弹簧作用下关闭。若此装置无问题, 再检查电子控制单元输入输出插件是否工作不良, 启动加浓阀能否在热车时关闭, 最后再检查温度传感器是否工作正常。
(4) 发动机怠速粗暴或喘振。应先检查各喷油阀的电路连接是否良好, 然后检查油阀是否能触发, 处理太靠近高压线的控制信号线。检查各进气软胶管接头及真空软管有无破损与漏气处, 若有则应予以密封。
(5) 高速性能差。在打开节流阀时, 检查节流阀开关位置是否合适对中 (打开壳盖) , 再用压力表接在供油管道上测试供油压力 (该压力应为1 471 k Pa) 。过低时, 应更换汽油压力调节器。如压力正常, 再检查喷油嘴触发系统功能是否失调, 检查各传感器并清查导线与插接件, 若传感器有问题则应予更换。
(6) 耗油量过大。遇到这一问题时, 应先检查各真空胶管是否有泄漏, 再检查气温传感器是否失效或接头是否短路, 测试装在气流传感器上的气温传感器的电阻, 如不符合规定, 则应予以更换。如果是接头短路, 则应清理或更换。最后, 再检查启动加浓阀能否关闭, 若有问题, 应予排除。●
燃油喷射系统论文 篇2
发动机电控燃油喷射系统常用部件的作用和检测
发动机电控燃油喷射系统取消传统的.机械系统(如化油器),采用电子控制装置来控制发动机的供油过程.任何一种电子控制燃油喷射系统,都是由喷油油路及各执行部件、传感器和电子控制单元三大部分组成.
作 者：张焦军 ZHANG Jiao-jun 作者单位：河南省焦作市东环路东方花苑一号楼,454002刊 名：汽车电器英文刊名：AUTO ELECTRIC PARTS年，卷(期)：“”(7)分类号：U464.136.1关键词：
燃油喷射系统论文 篇3
在享用新设备带来新体验的同时, 车辆的维修及保养工作, 也同样让我们有了新“感触”。电控发动机的车辆在使用了一段时间后, 经常出现油路系统故障。经过维修人员检查, 发现有的是因为司机操作及保养不当等原因造成的, 有的则是设备故障所致。针对此系列车辆发动机的燃油控制部分, 从头开始学习, 由电控燃油喷射系统功能原理到控制构件组成, 逐渐掌握了一些简单实用的日常处理故障的方法。
1 柴油机电控燃油喷射系统的功能与组成
1.1 柴油机电控系统的功能
柴油机电控系统的基本功能包括供油速率、喷油压力控制在内的多项目标控制, 包括怠速控制、进气控制、增压控制、排放控制、起动控制、巡航控制、故障自诊断、失效保护、发动机与变速箱的综合控制在内的全方位集中控制, 而燃油喷射控制是柴油机电控系统的主要功能之一。
1.2 燃油喷射系统
主要由供油量控制、供油正时控制、供油速率和供油规律的控制、喷油压力的控制、柴油机低油压保护、增压器工作的保护等组成。
1.3 柴油机电控燃油喷射系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统由传感器 (包括开关) 、ECU和执行元件3部分组成, 见表1。
1.3.1 传感器
传感器主要包括油门位置、发动机位置、机油温度、柴油温度、车速、转速传感器等, 其作用是监测汽车的运行状态, 并将监测结果转换成电信号输入给ECU。
1.3.2 控制模块组成 (ECU)
其作用是根据各种传感器的输入信号和内存程序计算出供 (喷) 油量和供 (喷) 油时刻, 并向执行元件发出指令信号, 如图1所示。
1.3.3 执行元件
执行元件主要包括喷油泵及喷油器控制元件, EGR阀、转速表、故障指示灯等, 其主要作用是执行ECU的指令, 对柴油机的供油量、供油正时、增压器废气旁通阀、EGR阀等进行控制和调节。
2 电控燃油喷射系统日常处理故障的方法
在重点学习燃油系统原理之后, 对于经常出现在车辆上的油路系统故障, 进行了摸索总结, 结合车辆自身特点, 总结出检测诊断及维修电控燃油喷射系统注意事项如下:
1) 该系统比较复杂, 检修时不可大意, 未搞懂时千万不要乱动, 否则会引起新的故障;
2) 控制系统中的微机一般不易损坏, 坏了也不易维修, 所以不要随意打开微机盒盖;
3) 在拆卸EFI系统各电线接头及线束连接器时, 首先要关闭点火开关, 并拆下蓄电池负极接线柱上的搭铁线, 拆下搭铁线后, 微机存储器中的故障诊断代码会被清除, 因此, 应在拆下搭铁线之前读取故障诊断代码;
4) EFI系统对高电压很敏感, 所以不论发动机是否工作, 只要点火开关接通, 就不要再断开任何电气工作装置, 否则会因断开而使有关线圈产生很高的自感电动势, 造成微机、传感器等严重损坏;
5) 不要使用测试灯测试任何与微机相连的电气设备, 以防微机、传感器等受损, 而应使用高阻抗的数字测试仪表进行测试;
6) 在车身上使用电焊时, 应断开汽车电源;在靠近微机、传感器等处施焊时, 更应采取一些必要的防护措施;
7) 安装蓄电池时, 注意正、负极不能接反;
8) 清洗发动机或雨天检修时, 注意电气线路不可溅水。
在明确了注意事项之后, 对经常出现的“起动机和发动机均有正常起动转速, 但就是不着火”这一故障现象进行了故障处理跟踪, 总结出了以下几点原因及处理方法:
故障原因1:燃油管路有空气, 此类属于机械故障。
需要将燃油管路的空气排放干净。造成此类故障的原因是, 国III发动机采用共轨系统, 油路排空气相对困难一些。根据实际使用情况来看, 应该松开油泵回油螺栓来排空气, 必要时可松开高压油管, 利用起动机带动发动机空转来排空气, 才可以完全地将燃油管路的空气排净, 保证车辆正常启动着车。
故障原因2:柴油管路或油水分离器堵塞, 此类属于机械故障。
需要清理柴油管路或油水分离器、对油水分离器进行放水, 必要时更换, 最后要对油路进行彻底排空气。目前, 我国的柴油品质还不能完全满足国III系统的柴油机对于柴油品质的要求, 因此, 国III发动机的柴油滤清器或油水分离器要经常保养, 其保养周期要大大缩短。还有一种情况, 如果进油软管或回油软管内径太细太长导致进回油不畅, 比较严重的也会使发动机启动困难或无法起动。此时, 需要更换符合要求的进回油管, 内径最好12mm以上。
故障原因3:发动机线束损坏或接插件接触不良, 此类属于电器故障。
这种类型的故障需要在关闭电源的前提下更换发动机线束或重新拔插各接插件。发动机线束损坏的几率不大, 接触不良的情况比较多。在各接插件接触不良的原因没有排除之前, 不要轻易更换发动机线束, 因为更好使需要借助诊断仪诊才能够完成。目前小型的日常维修保养单位还没有配置诊断仪器。
故障原因4:油泵安装正时不对或飞轮不匹配, 此类属于机械故障。
需要重新安装油泵或更换匹配的飞轮。这种情况一般出现在更换过油泵或飞轮的发动机上, 对于油泵有安装正时要求的发动机, 油泵安装必须正确;另外, 如果更换飞轮, 必须使用周围带有信号感应孔的原配飞轮。
故障原因5:油泵压力控制阀插件位置装错, 此类属于电器故障。
需要重新拔插安装插件。这种情况一般出现在拆卸过油泵或PCV阀接插件的发动机上。其采用的是电装的油泵, PCV阀有两个, 接插件位置容易混淆, 安装时需看好记号, 一般是线上扎有颜色的胶带的靠飞轮端。由此我们总结出, 在电控系统的电路中有很多插接件, 常常因为使用时间长造成插件老化, 或由于多次拆装使插件接头松动而接触不良, 导致发动机工作不稳定 (时好时坏) 。我们曾解决过不少这类故障, 就是因为ECU中的一个接脚接触不良, 或气流传感器插件中与电动油泵开关相联的插头接触不良而造成发动机不易启动, 甚至不能启动。
故障原因6:高压共轨管故障, 此类属于电器故障。
需要更换高压共轨管。此故障有时是轨压传感器故障, 有时是油轨压力控制阀故障, 如果轨压控制阀一直处于打开状态, 轨压就无法建立, 从而无法起动。
故障原因7:无电源、电压不足或起动机故障, 此类属于电器故障。
需要接通电源或更换起动机或对电瓶充电。起动机电流过大会烧坏或齿圈无法与飞轮啮合;电压不足, 发动机达不到起动转速。
故障原因8:汽车空挡开关或离合器开关故障。此类属于电器故障。需要对损坏部件进行更换。此故障应该属于整车故障。
以上总结的方法, 对于处理车辆燃油部分此类故障, 起到了事半功倍的效果, 它不仅加快了设备运转的速度, 而且成为维修人员处理小麻烦的参照标准。
参考文献
[1]张西振.汽车发动机电控技术[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[2]李春明.汽车发动机电控燃油喷射技术[M].北京:国防工业出版社, 2009.
[3]杨杰民.现代汽车柴油机电控系统[M].上海交通大学出版社, 2002.
燃油喷射系统论文 篇4
1 典型故障现象
1.1 燃油流量过高
造成燃油流量过高的原因主要有以下两点。
(1) 燃油流量表或燃油流量传感器有故障。CESSNA 172R飞机采用的是测量燃油压力转换为燃油流量进行指示。如发现燃油流量表或燃油流量传感器有故障, 则更换燃油流量表或燃油流量传感器。
(2) 发生故障时如果伴随有发动机功率下降和工作不稳, 可能是喷嘴堵塞。喷嘴发生堵塞后, 堵塞的喷嘴流量下降而贫油, 未堵塞的喷嘴流量上升而富油, 使发动机工作变得不稳定, 发动机功率下降, 同时伴随着流量指示增加, 造成燃油流量过高的现象。一旦发现喷嘴发生堵塞, 拆下喷嘴进行清洗。将喷嘴浸泡在Hoppes#9Gun溶液中20min, 用Stoddard溶液对喷嘴进行冲洗, 然后将其吹干。并对整个燃油系统进行杂质检查和冲洗, 防止再次发生堵塞。
1.2 慢车转速不稳
造成慢车转速不稳的原因主要有以下三点。
(1) 进气系统漏气。一般是密封圈损坏或连接套管处渗漏。发现进气系统漏气, 检查密封圈、卡箍或接头处, 更换损坏的密封圈, 拧紧卡箍和接头。
(2) 燃油在导管或分配器内汽化, 形成气塞。这种情况只发生在高的大气温度或发动机在低转速长时间工作的情况。燃油中分离出来的空气和燃油汽化生成的燃油蒸汽在燃油管路中产生大量蒸汽泡和空气泡, 生成的大量蒸汽泡和空气泡还可能聚集起来, 占据整个工作腔, 使油泵不能吸油, 造成供油中断的现象, 引起发动机工作间断或停车。高温环境停车后, 发动机舱内温度很快升高, 燃油管路中燃油温度高, 很容易出现气塞, 可能导致下次热发启动困难, 启动后初期可能出现发动机在小转速下工作不稳定。飞机在地面长时间低转速运行, 发动机冷却气流少, 散热不好, 发动机舱内温度高;同时在小功率下燃油管路中流量小, 较多的热量使很少的燃油很快汽化, 使油蒸汽积聚, 直接阻碍发动机燃油的供应, 使发动机贫油不稳定。
地面防止汽化程序:混合比设置全富油, 油门1800RPM～2000RPM, 保持1min～2min或直到发动机稳定, 再收油门到慢车, 确保在慢车工作稳定。这样做的目的是增加了燃油流量, 降低燃油温度, 清除燃油蒸汽。在此过程中, 可以将电动泵接通。
另外, CESSNA 172R飞机厂家在防止燃油气塞上也做了许多改进。一是在燃调上增加了一根回辅助油箱的油管, 以提高燃调前供油管的流量, 降低供油管内汽油温度, 减小汽油汽化趋势, 提高发动机地面运行稳定性。二是提高了燃油分配器内部活门开启弹簧的张力和将燃油分配器倒置安装, 以提高燃调到燃油分配器之间供油管内汽油压力, 减小在低功率、小燃油压力时汽油趋势, 提高高温环境下发动机慢车的稳定性。
(3) 燃调慢车活门叉臂连杆磨损产生间隙。燃调慢车活门叉臂连杆处综合间隙过大严重影响发动机工作特性, 在慢车状态下更为明显, 慢车转速和贫富油不稳定, 甚至存在停车故障等安全隐患。在日常维护中要加强对燃调慢车活门叉臂连杆磨损情况进行检查。一旦发现燃调慢车活门叉臂连杆出现间隙, 更换燃调慢车活门叉臂连杆, 同时调整叉臂连杆的长度至标准值 (中立位时两端销钉中心处距离2.5英寸) 。
1.3 发动机工作不稳定
燃油喷射系统造成发动机工作不稳定的原因主要有以下四点。
(1) 混合比过富油或过贫油工作。混合比过富油或过贫油都会使发动机工作不稳定。慢车混合比调整的步骤为:当发动机达到预定的正常温度和慢车正常转速时, 将混合比操纵杆缓缓地拉回“慢车关断”位置, 观察转速表, 以检查慢车混合比。若转速增加10～50r/min, 表示混合比处于最佳功率的富油一边, 也就无需调整。需要调节贫富油时, 顺时针拧调节螺帽, 增长了联动杆的长度, 使混合气富油, 反时针拧调螺帽, 缩短了联动杆的长度, 使混合气贫油。调整后, 必须增大转速到1800r/min, 清洁发动机的电嘴, 然后再回到慢车最后按操作程序对慢车混合比调整的效果进行一次检查。另外, 在调节慢车贫富油时, 也要因温度和季节的不同进行不同的调节。
(2) 一个或多个喷嘴堵塞, 通常伴有很高的起飞燃油流量。检查和排除方法与上述1.2) 相同。
(3) 燃油分配器连杆卡滞。燃油分配器连杆卡滞使燃油分配器膜盒作用减弱, 燃油分配器工作不稳定, 使供油不足, 造成发动机工作不稳定。此时可拆下燃油分配器进行检查和清洁。
(4) 燃调污染。燃调受到污染后, 燃调计量燃油精确度降低, 使供油不足, 造成发动机工作不稳定。同时燃调中的污染物还有可能进入喷嘴, 导致喷嘴堵塞。此时可拆下燃调进行检查和清洁。
为了防止燃调污染, 脱开的燃油软管、导管和接头处一定要加装堵塞或防护盖, 以避免灰尘或其它外来物进入燃油系统。燃油系统一旦打开, 要用燃油增压泵打出1/2加仑的燃油, 从燃调和燃油分配器进口对系统进行冲洗。另外, 对燃油喷射系统进行维护工作时, 要保持所有零件的清洁干净, 不能有杂质。
2 结语
燃油喷射系统论文 篇5
1.1 柱塞和套筒的故障
高压油泵使用一段时间后, 柱塞和套筒的工作表面就会产生较大磨损, 特别是回油孔式高压油泵在柱塞的螺旋槽附近的工作表面磨损较为突显。在油泵柱塞的螺旋面上, 有时还产生穴蚀, 这是由于油泵供油结束而回油时, 高压油倒流, 压力波反射到柱塞螺旋面, 而引起的空泡腐蚀。在柱塞和套筒的配合面上, 有的还出现纵向拉痕、或柱塞卡滞、或咬死故障。导致上述现象的原因多是由于燃油不洁所致, 偶件之间的配合间隙过小等原因造成。柱塞和套筒偶件的过度磨损使会使其配合间隙增大, 密封性降低, 雾化变差, 燃烧恶化, 若各缸油泵的柱塞、套筒磨损不均, 致使各缸喷油不等, 柴油机在低速时难以稳定运行。
1.2 出油阀和阀座的故障
出油阀具有卸载止回作用, 出油阀上设有减压凸缘, 它与阀座内孔滑配, 当油泵供油停止时, 出油阀在弹簧作用下, 凸缘进入阀座, 切断高压油管内燃油与套筒的通路, 凸缘下落使高压油管内油压快度下降, 喷油器针阀关闭, 喷油停止。
出油阀和阀座磨损后, 会使其密封性能下降, 留存在高压油管内的高压油, 将会有一部分回流, 致使高压油管内燃油压力降低, 喷射质量变差, 引起不完全燃烧, 柴油机在低转速运转时问题更为突显。若出油阀阀杆卡紧和咬死, 或阀被杂质垫起造成“常开”或出油阀破损等, 都将出现此种不良后果。
1.3 喷油器针阀偶件故障
针阀偶件的磨损主要发生在针阀和针阀套圆柱面、针阀锥面和阀座面, 针阀套端面因腐蚀而产生麻点, 喷孔因高压燃油的冲刷而使孔径扩大和失园。
为了保证针阀和阀座的密封性, 针阀锥面和阀座面被制成线接触, 目的增加压强。但当有杂质卡在阀线上, 则会造成燃油渗漏, 恶化燃烧。当针阀与阀座配合面磨损后, 针阀升程增加, 导致撞击加剧, 磨损加速, 而针阀与阀套圆柱面磨损后, 还会使喷油压力下降。高压燃油的冲刷与腐蚀, 使喷油器喷孔变大, 雾化质量变差, 影响喷射燃油的穿透性, 使油雾与燃烧室的形状不相适应, 影响了柴油机的燃烧质量, 降低了柴油机的经济性。
2 精密偶件的检查
上述偶件对燃油的雾化、燃烧和柴油机的经济性都影响较大, 在日常维护管理中, 我们应对其进行定期的检修。
高压油泵和喷油器修理时, 首先把上述三对精密偶件拆卸清洗, 检查这些零件的精密度、有无损伤, 拆卸工作要特别谨慎, 避免损伤偶件, 零件放在清洁的容器内, 用轻柴油或煤油清洗。喷嘴上的积碳用钢丝刷去除, 要防止喷孔受损, 喷孔处用木制工具刮除积炭。喷孔堵塞时, 要用专用孔针清通, 钢丝通针的直径要和喷孔的直径相适应。在解体喷油器时, 切不可加长扳手力臂长度用蛮力, 若旋松喷嘴阻力较大, 应将喷嘴放在煤油中浸泡后再小心旋动。
成对偶件在拆卸和清洗过程中, 不可乱放, 更不能互换。清洗后的偶件不可用抹布或棉纱来擦, 以免新的尘埃或棉纱头粘在工作面上。
高压油泵或喷油器解体后, 应对其进行如下检查:
2.1 检查表面状况
借助放大镜仔细观察工作面有无严重磨损、擦伤, 针阀锥面有无沟槽, 柱塞直径和斜槽边缘有无剥落和腐蚀, 柱塞、套筒有无拉痕或裂纹。出油阀主要检验减压凸缘、锥面有无严重磨损或剥落, 阀体和阀座有无裂纹或锈蚀。对存在上述缺陷部件, 可根据实际情况决定修复与取舍。
2.2 检查滑动性能
针阀、柱塞和出油阀偶件的配合精度, 可采用滑动的办法来鉴别。方法如下:首先将每对偶件清洗干净;垂直放置针阀套, 针阀应能靠自重缓慢地落入阀座;将柱塞由套筒中拔出1/3长度, 在套筒倾斜45°下, 柱塞能够靠自重缓慢而匀速地滑下。若下滑的速度太快, 说明偶件的配合间隙过大, 密封不良。对于柱塞, 可再次拔出1/3长度, 并旋转90°, 让其自由下落, 若下滑的速度缓慢而均匀, 说明偶件偏磨, 此时应测量圆度, 若超过了圆度误差只好报废。
2.3 喷射试验
首先确认试验设备良好, 才能进行喷射试验, 喷射试验的目的是:检查启阀压力、密封性和雾化性能。
2.3.1 检查启阀压力:
首先放净试验系统中的空气, 并将喷油孔清洗干净, 然后缓慢泵油, 直到喷油器开始喷油, 此时的压力即为启阀压力, 该压力应符合说明书的要求, 若不符合应检查调整。对于一些长时间使用后的喷油器, 多数可能是调节螺钉松动, 弹簧损坏等原因, 此时应重新调整或修理。
2.3.2 检查密封性:
将油压控制在启阀压力之下2MPa左右, 观察油压表指示压力的下降速度, 如果下降速度过快, 说明间隙过大, 密封不良。在进行密封性检查时, 要求在低于2MPa时, 维持10秒左右, 此时, 在喷孔附近, 允许有稍微潮润, 但不准有液滴结聚。
2.3.3 检查雾化质量:
在喷油器雾化检查时, 应根据喷雾的形状、分布、粒度来判断雾化质量的好坏, 当雾化分布均匀, 没有局部密集成油滴, 且喷油迅速利落, 连续喷油后, 在喷孔处没有油滴出现, 则雾化检验合格。若快速泵油, 情况良好, 而慢速泵油时, 未到喷油压力就出现油滴, 说明针阀锥面配合不良, 应加以研磨修复或视情况换新。
3 精密偶件的修理
3.1 柱塞与套筒的修理
该偶件一般采用镀铬工艺, 恢复零件原有尺寸和配合性质。通过镀铬工艺可使90%以上的旧零件重新获得使用。在采用镀铬工艺时, 只能选择偶件中的一个零件进行镀铬, 通常选择柱塞镀铬。套筒端面密封不良时, 应对套筒端面进行研磨, 研磨时, 将端面涂上研磨剂, 用手握住套筒并施加一定压力, 让套筒在研磨板上以“8”字轨迹运动, 直到端面呈均匀的暗灰色时, 将端面清洗干净后, 再与高压油泵上的配合面对研。
3.2 喷油器针阀与针阀套的修理
针阀偶件圆柱配合面的修理方法有:更换部分零件法、恢复原有尺寸法两种。若磨损严重, 或圆柱配合面上有较深的拉痕, 就报废换新;对于针阀与阀套锥面, 因针阀和锥面具有0.5°~1°的角差, 当磨损均匀时, 锥面仍能保持环形密封, 如果磨损不均匀, 环形线中断或模糊不清时, 可用极细的研磨膏进行对研, 直至阀线重新出现, 然后停止加研磨膏, 继续对研至阀线更为清晰, 并清洗干将后, 做喷射试验确定取舍。
3.3 出油阀偶件的修理
当出油阀座下平面有轻微锈蚀, 或出油阀在阀座内有阻滞现象时, 也可以用研磨的方法修理。研磨时, 以不损伤减压凸缘为原则, 先用研磨棒或旧的出油阀体对阀座进行研磨, 然后再用待修的出油阀与阀座对研, 旋转若干次后, 换一个角度再研磨。研磨后的零件应仔细清洗, 使其洁净。
下述情况出油阀偶件应报废换新: (1) 锥面上出现金属剥落现象。 (2) 锥面发生严重磨损。 (3) 减压凸缘有明显的磨损痕迹。 (4) 出油阀体上有裂痕出现。 (5) 阀体及阀座的锥面产生锈蚀。
摘要：在高压燃油喷射系统中, 柱塞和套筒、出油阀和出油阀座、针阀和针阀套是三对极为精密的偶件, 由于它们承受高压、高温燃油的作用, 极易产生磨损和腐蚀, 导致燃油喷射系统的喷射性能和柴油机的工作性能变差。因此, 我们必须定期检查。本文分析了高压燃油喷射系统中主要机件的常见故障, 总结了三对精密偶件的检查方法和修理措施, 提升了燃油雾化质量和柴油机的经济性。
关键词：精密偶件,故障,检查,修理
参考文献
燃油喷射系统论文 篇6
加工原理
电火花喷孔机床加工是利用电极之间产生电场, 形成放电通道, 由电击产生通道电离, 在极短时间内产生高能量放电, 形成对工件产生的电蚀现象, 对工件进行加工。该种设备是经过电腐蚀对工件进行加工, 不受工件硬度的影响, 加工后无毛刺产生, 况且电火花加工技术融合了各个时期的最先进技术, 逐步进化成当今跨学科、多领域、边缘科技的综合智能体, 无论从加工精度、加工质量和整体可靠性都较一般的切削加工有明显的优越性。因此, 该种设备近年来在喷油器针阀体喷孔加工中受到广泛应用。
加工工艺特点
目前, 由于该种设备在国内主要的油泵喷油器厂家已逐步使用, 随着喷油器针阀体的喷孔直径逐步倾向于f0.2m m以下, 而这种过小的喷孔直径是机械式的喷孔钻床所不能加工的。因此, 电火花喷孔机床的应用具有逐步代替切削式加工的趋势。
1.喷油器针阀体的喷油孔的技术要求
为了保证小喷孔直径的喷油器针阀偶件的雾化性能、贯穿度、雾化角度以及多个喷油孔交线的位置, 使其能够达到节能减排的要求, 在生产中对喷油器针阀体的喷油孔加工精度进行严格的控制:
(1) 喷油孔角度的径向位置和轴向位置散差不超过±1°。
(2) 各个喷油孔交线位置根据产品要求相交于不同的位置。
(3) 喷油孔的孔内壁表面粗糙度值要求控制在Ra1.6μm以上。
(4) 喷油孔的中心线尺寸到喷油器针阀体肩胛处散差不超过±0.05mm。
(5) 经过加工后喷油器针阀体流量散差要控制在±3%以内。
(6) 加工后为了达到较高的流量系数, 喷油孔必须要具有一定的倒锥度, 这就对电火花喷孔机床在制造精度上要具有较高的精度与力学性能。
2.放电加工精度保证
为了保证喷油器针阀体的喷油孔加工精度, 电火花机床主要通过以下技术要求来保证的。
(1) 驱动系统具有很高的定位精度。
(2) 高解析度的位置测量系统。
(3) 无振动的机床床身系统以及很高的长时间热稳定性。
电火花喷孔机床A G I E-4H P设备的进给系统主要由A、C、X、Y、Z、W轴构成, 其中X、Y、Z、W轴为直线运动轴, A、C轴为旋转定位轴。四个独立的放电单元安装在W轴下方, 每个放电单元包括三个轴X、Y、Z (如图1所示) 。同时, 为了保证喷油器针阀体径向和轴向的立体方位夹角, 放电轴下面还具有一个摆轴A轴和四个旋转轴C轴, 每个C轴上安有一个工件插座夹具体, 使工件安装在一个定义好的位置上 (如图2所示) 。
为了保证加工后喷油孔的精度要求, 各轴都具有以下的特点:
(1) 集中控制, 同时操作。
(2) 高性能的伺服驱动。
(3) 高分辨率的脉冲电源。
(4) 精确的机床零点开关。
(5) 机床零点的补偿功能。
(6) 电极防碰撞保护功能。
加工流程及过程控制
首先, 根据工艺要求, 将编制好的工件加工程序与放电过程控制程序通过控制面板调出到显示器的操作界面上;其次, 将工件装在工件插座夹具体上, A、C轴根据程序进行旋转, 定位工件到电极位置;最后, W轴向下运动, 同时, X、Y、Z三轴具有独立伺服控制, 根据程序控制使电极丝移动到放电位置, 随后进行电火花加工;为了保证加工产品的一致性, 在四个电极主轴头内置精密电极导向器, 电极电缆线和电极损耗自动补偿机构 (如图3所示) 。
另外, 为了保证加工喷油器针阀体喷孔的精度以及避免人为因素的影响, 施行了自动夹紧的夹具以及控制工件位置正确的传感器。同时为了消除导电离子的干扰作用, 每个工件的夹具与机床都是绝缘的, 且冲洗液也为去离子水, 并且在加工过程中每个放电单元都有一个刻度表时刻监视着放电过程。根据喷孔数量的不同, 依次完成各个喷孔的加工。其放电加工过程中需要A、C、W轴与放电轴 (X Y Z) 四轴联动才能完成整个加工过程。经过上述步骤, 加工后的喷油器针阀体喷孔的精度则完全达到了工艺要求。
影响加工精度的因素
电火花喷孔机床的加工过程中, 影响喷油器针阀体喷孔的精度主要有四个因素。
1.电极丝的影响
由于在加工过程中, 电极丝本身通过导向器向工件直线移动, 在工件之间产生电火花而加工出喷孔, 因此, 电极丝本身的圆度与尺寸散差直接影响喷孔本身的精度。
2.去离子水的影响
由于水中含有大量的金属离子及杂质, 当这些水用作冲洗液的时候, 电极丝 (阴极) 将会和金属离子 (阳极) 产生电火花, 在一定程度上对喷油孔的加工起到一定的干扰作用, 同时影响工件的加工时间, 对工件的流量与喷孔的表面粗糙度也会造成一定的影响。因此, 为了保证加工工件的精度, 在循环水的通道上增加了滤网与去离子树脂的过滤循环, 使水的离子浓度降低到一定的水平, 使其处于不导电的状况, 这样才能保证喷油孔的精度。
3.工件插座夹具体的影响
当工件安装在夹具体上的时候, 夹具心轴的摆差对零件的流量与各孔相对角度具有较为重要的影响, 由于摆差大会造成加工出的零件各个喷孔不能相交于一点, 同时, 在喷油器针阀体球头部位会出现加工出的喷孔分布不均现象, 直接影响其流量大小与喷孔的位置, 并且其在柴油机上的性能也会降低。
4.放电程序的影响
电火花喷孔设备的每组放电程序都有20套工艺参数供选择, 主要有加工深度、脉冲宽度时间、电压、电流、电容、电阻等, 通过更改各个参数来进行对放电程序进行优化, 以实现对喷油器针阀体喷孔流量、加工效率、喷孔倒锥的控制。
结语
燃油喷射系统论文 篇7
在实际工作中,绝大部分驾驶员对EFI系统这个名词并不陌生,但相当一部分人对其进气系统、燃油系统、电子控制系统等整个系统的控制过程和原理还是比较生疏的,真正了解和熟知EFI系统控制过程和原理的人并不多。
过去使用的老式化油器发动机结构简单,工作可靠,成本低廉,主要包括油路和电路两个部分。油路由汽油箱、油箱开关、汽油滤清器、油泵、化油器、管路等组成;电路由电瓶、点火开关、电流表、点火线圈、分电器、火花塞等组成。因此,发动机出点小故障驾驶员自己都能排除。汽车工业的高速发展的趋势,要求汽车发动机向高转速、高压缩比、大功率、低油耗和低排放污染发展。而化油器式发动机存在着许多缺点。比如高温状况下,油路容易产生气阻。低温起动困难,预热慢,排放污染物增多;次级电压的最大值随发动机转速的升高和气缸数的增加而下降;触点打开时,容易产生火花易烧蚀;初级电流大小受触点允许电流强度的限制(一般不超过5A)限制了点火能量的进一步提高,一般只有15~50mj;点火系次级电压上升速率低,对火花塞积碳和污染很敏感,而火花塞稍有积碳次级电压就会明显降低。这些缺点使其越来越不适应上述要求,越来越跟不上汽车工业的高速发展的趋势。老式化油器被电控燃油喷射(EFI)系统取代也就顺理成章、自是情理之中了。
电控燃油喷射(EFI)系统一般由三个子系统——进气系统、燃油系统、电子控制系统组成,三个系统共同作用的效果就是通过测取发动机的进气量和传速工况下的基本喷油量。基本喷油量=K(进气量/转速),并根据发动机的运转条件(冷却水温度,进气温度,节气门位置传感器,氧传感器等)求出修正喷油量。
1 进气系统
进气系统的作用是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。目前在汽车上运用的EFI系统有MONO型、D型、L型。L型EFI是多点喷射系统的一种型式,它用空气流量计直接测量发动机吸入的空气量,其测量准确程度高,能更精确的控制空燃比,所以我们以L型系统为例来说明。空气经空气滤清器过滤后,用空气流量计(分叶片式、卡门涡旋式、热膜(线)式)测量,通过节气门体进入进气总管,再分配到各进气歧管。在进气歧管内从喷油器喷出的汽油与空气混合后被吸入气缸后燃烧。在冷却水温度较低时,为加快发动机暖机过程,设置了快怠速装置,由空气阀来控制快怠速所需要的空气量。这时经空气流量计计量后的空气,绕过节气门体经空气阀直接进入进气总管,可以通过怠速调整螺钉调节怠速转速,用空气阀控制快怠速转速。
2 燃油系统
燃油系统的作用是向汽缸内供给燃烧所需的汽油,主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、回油管、压力调节器、喷油器、低温启动喷油器、脉动阻尼器等组成。油泵抽吸油箱内的燃油经滤清器过滤后,由压力调节器调压,然后经输油管配送给各个喷油管和冷起动喷油器,喷油器根据ECU发动的指令将适量的喷油喷入各进气歧管内。为了改善发动机的低温起动性能,在发动机进气总管处安装了冷起动喷油器,其喷油时间由定时开关或由定时开关和ECU同时控制,正常工况下的喷油量由安装在进气门附近的多点喷射系统或位于节气门位置的单点喷射系统提供,喷油量的大小由喷油器的通电时间长短来决定。
3 控制系统
控制系统的作用是根据发动机运转状态和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量。该系统由传感器(水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆震传感器等)、电控单元ECU和执行器组成。传感器监测发动机的实际工况,感知各种信号并传输给ECU。ECU把这些信号进行判别、分析、放大、计算、测量后指令执行器去执行任务。
另外,计算机控制型EFI系统不仅具有控制燃油喷射量的EFI系统,而且还有控制点火正时的ESA系统和控制怠速速度的ISC系统以及自我诊断和故障自动保险功能、喷油脉宽控制、仪表显示等。
随着汽车行驶里程的增加,车辆的技术状况逐渐下降,因技术故障而修理的次数增多。在电喷发动机中有些故障是错综复杂的,没有明显的异常症状,经仪器检测、车载自诊断、一般的维修经验是不能顺利确定的。在故障排除中,只要细心按程序操作也不难。它与普通汽油机维修一样,要按规定进行。首先要弄清发动机或汽车本身是否出现机械故障。如果确定没有机械故障,方能对电子控制系统进行检查。在检查电子控制系统时,用自检系统检查报警显示其故障码,然后根据故障码判断可能发生的部位,并用专用设备仪器读取故障代码。对某子系统或部件进行具体检查之前,应先拆蓄电池搭铁线,要尽量用专用工具和专用仪器设备。如果用普通仪表检测,一定要注意所用的电源电压,以防损坏电子器件。其中电子控制单元ECU一般故障很少,如必须检查时,要用专用仪器设备,一般不允许在修理作业时拆检。
摘要：本文针对化油器系统的缺点,着重阐述EFI系统的组成及特点,让广大驾驶员真正了解和熟知EFI系统控制过程和原理,从而在具体实践中正确维修、排除故障。
燃油喷射系统论文 篇8
关键词：柴油机,燃油喷射系统,高压共轨,研究进展
0 引言
面对世界各国日益严格的排放法规和环保节能要求, 柴油机除了应降低机油消耗、优化涡轮增压系统和发展先进的废气后处理系统外, 更重要的是需要进一步改善其燃烧过程[1,2,3]。柴油机燃烧过程中效率的高低取决于燃油喷射系统性能的优劣, 为了显著地提升柴油机燃油经济性, 改善柴油机的动力性能, 燃油喷射系统必须具备较高的喷油压力和燃油喷射控制[4,5]。高压共轨燃油喷射技术应运而生, 高压共轨燃油喷射柴油机凭借其低油耗、低噪声和较低的NOx、PM颗粒排放等特点得到了国际普遍认可, 实现了柴油机发展史上的一大飞跃[1]。本文阐述了高压共轨燃油喷射系统的工作原理, 并综述了相应领域的研究现状, 以期为进一步改善高压共轨燃油喷射系统的性能提供参考。
1 高压共轨燃油喷射系统的组成
高压共轨燃油喷射系统的结构如图1所示。它是一种全新概念的燃油喷射系统, 以直喷技术、预喷射技术和电控技术为建立基础。该系统主要由ECU、高压油泵、电控喷油器、喷油管、公共蓄压油管 (共轨) 、传感器、电控单元及执行器等部分组成[6]。
2 高压共轨燃油喷射系统的工作原理和特点
2.1 高压共轨燃油喷射系统的工作原理
高压共轨燃油喷射系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理, 而是采用公共控制油道-共轨管。高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统对共轨管的油压进行调控。高压共轨喷射系统通过设置在喷油泵和喷油器之间的一个具有较大容积的公共供油管把高压油泵输出的燃油蓄积起来并有效的平抑压力波动, 而后通过对公共供油管内的油压实现精确控制, 把燃油输送到每一个喷油器上。在整个过程中, 高压油泵只是向公共控制油道供油以保持燃油喷射所需的共轨压力, 通过调压阀连续调节共轨压力来控制喷射压力[7,8]。
2.2 高压共轨燃油喷射系统的特点
与传统燃油喷射系统相比, 高压共轨燃油喷射系统具有以下特点:
1) 高压共轨燃油喷射系统中共轨腔内的持续高压直接用于喷射, 省去了传统喷油器内的增压机构, 高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。同时, 高压共轨燃油喷射系统中喷油压力的建立与喷油过程无关, 可以利用共轨压力传感器和压力调节器, 根据不同工况确定所需要的最佳喷射压力, 调整供油泵的供油量和共轨压力, 实现对喷油压力的精确控制, 大大优化了柴油机的综合性能[9]。
2) 高压共轨燃油喷射系统可独立地柔性控制喷油定时, 具有良好的喷油特性, ECU根据接受的发动机转速、进气压力等参数, 计算并确定最佳喷油时间, 然后控制电控喷油器适时开启和关闭, 从而精确控制喷油时间, 将共轨管内的高压燃油以最佳的喷油定时、喷油量、喷油速率和喷雾状态喷入发动机燃烧室, 配合高的喷射压力 (120~200 MPa) , 优化燃烧过程, 使发动机燃油耗、噪声和NOx、PM颗粒的排放等综合性能指标得到明显改善[10,11]。
3) 高压共轨燃油喷射系统喷油定时与燃油计量完全分开, 精确计量的喷油量可以提高发动机的功率密度和燃油经济性, 系统以发动机的转速和油门开度信号为基础, 通过ECU计算出最佳喷油量, 并控制喷油器电磁阀的通、断电时间, 从而精确控制预喷射、主喷射和后喷射的喷油量与时间间隔, 容易实现预喷射、靴型喷射、快速停喷、后喷射、多段喷射和多次喷射, 即可降低柴油机NOx, 又能保证优良的动力性和经济性[1,4,9]。
4) 高压共轨燃油喷射系统由电磁阀控制喷油, 通过油泵上的压力调节电磁阀, 可以根据发动机负荷状况、经济性和排放性的要求对共轨油腔内的油压进行灵活地调节, 控制精度较高, 调节过程中在高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象, 使得柴油机在运转范围内, 循环喷油量变动较小, 改善各缸供油不均匀的现象, 从而减轻柴油机的振动、优化发动机的低速性能[10,12]。
5) 高压共轨燃油喷射系统结构简单、可靠性好、实用性强。
3 高压共轨燃油喷射系统的国内外研究现状
高压共轨燃油喷射技术一经问世, 就备受世界各国柴油机生产厂家的青睐。目前, 国外在柴油机高压共轨燃油喷射系统方面的研究进展很快, 国际上有多种高压共轨燃油喷射系统设计并投产, 并已经形成了很多技术成熟的产品[4,10]。比如意大利菲亚特 (Fiat) 集团的Unijet系统、美国德尔福公司的Multec DCR系统和德国博世 (Bosch) 公司的CR系统、日本电装 (Nippondenso) 公司开发的ECD-UZ系统、英国Lueas Varity公司的LDCR系统等。其中, Bosch公司以压电石英作为执行器代替高速电磁阀, 并采用最新研制的同轴可变喷嘴及压力扩大器技术, 喷射压力高达200 MPa, 针阀运动速度达到1.3 m/s, 预喷射油量可控制在1 mm3之内。在控制策略上, 以经典控制理论和现代控制理论为基础的开环控制和闭环控制在电控高压共轨系统中得到了广泛应用[13]。日本电装公司的ECD-UZ系统喷油泵采用三“桃尖”凸轮, 起动时, 共轨管中油压迅速上升。按油泵启动供油量600 mm3/s (3倍于标定油) , 油泵工作3个行程 (启动时间为0.55 s) 后, 共轨压力就超过喷嘴开启压力 (20 MPa) 了, 发动机在0.6 s内达到怠速。当发动机转速降至500 r/min时, 共轨管内压力仍可达100 MPa, 即ECD-UZ在任何转速和任何工况下均可实现高压喷射[1,14,15]。
国内在柴油机高压共轨燃油喷射技术方面的研究起步较晚, 自21世纪90年代初期开始进行有关柴油机电控技术的初步研究, 经过20多年的发展, 在相关控制理论、系统、关键零部件等方面取得了进展, 并着手进行自主研发。其中, 清华大学欧阳明高等研制出了适合我国直列泵应用广泛的国情, 并且具有结构兼容性好、硬件简单等特点的PPVI系统 (泵-管-阀-嘴系统) 。天津大学与山东龙口油泵油嘴股份有限公司合作开发出高压共轨燃油喷射系统, 该系统能实现预喷射功能, 并且喷射压力可高达110 Mpa;但是, 系统喷油量不是采用改变电磁阀的通电时间来调节, 而是通过改变公共蓄压管的压力来调节的, 因此难于实现喷油量的精确调节。北京理工大学发动机实验室研制成功的柴油机电控蓄压共轨喷油系统, 最高喷射压力可达129 MPa。无锡威孚集团与博世公司已经联合组建了无锡博世汽车柴油机系统股份有限公司, 开始了高压共轨系统的生产。在控制策略上, 目前国内主要采用经典PID控制方法, 这种方法原理简单, 易于实现, 稳定性好, 但存在需要在不同工况下反复调节和不能在线调节等缺点[5,16]。
4 高压共轨燃油喷射系统的研究目标
随着电控技术、材料技术、加工制造技术以及控制理论等的不断发展, 高压共轨燃油喷射技术必将呈现出更好的发展前景。综合分析国内外对柴油机高压共轨燃油喷射系统的研究历史和现状, 柴油机喷射系统应将以下几点作为后续的重点研究目标:
1) 进一步提升共轨燃油喷射系统内的喷油压力。为达到未来更加苛刻的环保排放标准, 最根本还是要提高共轨压力。高压共轨燃油喷射系统的发展趋势是喷射压力达180~200 MPa, 甚至出现了“超高压喷射”的概念。当然, 在喷射压力也不是越高越好, 业已研究表明:在保证油束喷射距离足够大以及压力提高值对燃烧改善效果较明显的前提下, 最高喷射压力取180~200 MPa效果最为理想。
2) 更小的喷孔直径、更短的响应时间和更低的功率消耗, 提高关键部件的可靠性和寿命。由于喷射压力的提高, 对电磁阀、喷油器适应能力的要求更加苛刻, 不仅要求其响应速度高, 而且高压稳定性好, 同时要兼具可靠性好, 寿命长等优点, 这将依赖于零部件制造技术的发展。
3) 解决高压共轨系统的多MAP优化问题。高压共轨燃油喷射系统中, ECU根据其内部存储的MAP控制喷射过程。高压共轨燃油系统中电控泵ECU控制数据较多, 如喷油压力MAP、预喷射MAP、喷油量MAP和喷油定时MAP等。系统内的电控泵ECU要根据排放和燃油耗进行优化, 工作量很大。因此需要研究统计学方法、神经网络模型映射MAP数据、自学习优化方法等很多关键技术, 以解决多MAP优化问题。
5 结语