电控燃油（精选8篇）
电控燃油 篇1
电控汽油发动机在使用过程中, 由于燃油系统的故障, 往往引起发动机启动困难、运转无力、缺缸、短时工作后熄火等故障, 严重影响汽车的正常运行。下面就燃油系统的常见故障做以简要分析, 为维修人员提供参考。
一、电控汽油机燃油系统主要部件及常见故障
燃油系统由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、供油总管、喷油器等组成。
(一) 电动汽油泵
1. 构造与工作原理
电动汽油泵主要由泵体、直流电机、叶轮、单向阀、安全阀等组成。其作用是提供燃油喷射所需要的压力燃油。当汽油泵通电后, 转子产生磁场, 转子磁场与定子磁场相互作用迫使转子转动, 将燃油从进油口吸入, 流经汽油泵内部, 将单向阀顶开, 从出油口向系统供油。由于汽油泵浸泡在汽油里面, 工作时靠从其内部流过的和外围的燃油来冷却, 因此, 绝对禁止在无油的情况下让汽油泵运转, 防止烧坏汽油泵。汽油泵中装有溢流阀, 可避免因管路堵塞使油压过分升高, 造成汽油泵或油管损坏, 当油压超过一定值时, 溢流阀上的钢球被顶开, 燃油从溢流阀泄出。汽油泵上的单向阀主要作用是当汽油泵停止工作时, 密封油路中保持一定的残压, 便于下次启动。
2. 电动汽油泵常见故障
(1) 电动汽油泵不转。故障原因:汽油泵卡死, 电刷故障, 供电线路故障。检测方法:直接向汽油泵供电, 如汽油泵转, 证明供电线路故障;如汽油泵不转, 可反接火线和搭铁线, 或将汽油泵拆下清洗及用木棍敲击, 此时如转, 证明汽油泵内部发卡, 如仍不转, 则换油泵。
(2) 汽油泵有噪音。原因:电机内部磨损严重是故障的前期表现, 应马上更换。
(3) 汽油泵过脏。现象:汽油泵卡死或油压过低;排除:清洗或更换;清洗方法:拆下汽油泵接通电源, 用清洗剂喷洗汽油泵进油口, 直到流出干净的泡沫为止。绝对不要用水清洗油泵。
(4) 单向阀失效。现象:油管中不能保持一定残余压力, 长时间停车后启动时间延长。排除:清洗汽油泵, 如无效果, 需要更换汽油泵。
(5) 溢流阀 (安全阀) 关闭不严或卡死在开启位置。故障现象:系统油压过低, 发动机不易启动, 着车后加速不良。排除:更换汽油泵。
(6) 阀体卡死 (常闭) 。故障现象:在系统正常时无任何影响, 一旦管路中有堵塞, 就会损坏油管或汽油泵。排除:更换汽油泵。
(二) 燃油滤清器
1. 滤清器的作用。
把燃油中的氧化铁、粉尘、胶质、杂质等固体物清除和过滤掉, 防止燃油系统堵塞, 减少喷嘴的机械磨损。
2. 滤芯堵塞故障。
现象:汽油泵负荷增加, 供油总管中压力过低, 发动机运转无力, 加速困难。排除:更换滤清器 (一般应在5000~8000 km左右更换一次) 。
(三) 燃油压力调节器
1. 燃油压力调节器的作用。
燃油压力调节器是使系统内燃油压力与进气岐管内压力差保持固定值。一般为250 k Pa, 这样, 喷油量大小就完全取决于喷油器的打开时间。
2. 燃油压力调节器的工作原理。
燃油压力调节器一般安装在供油总管上, 采用膜片式结构, 在金属壳体中间有一个膜片将壳体分为上下两个腔, 上腔为弹簧腔, 有一个真空软管连接到进气岐管;另一个为燃油室, 直接与供油总管相连。当燃油压力达到调节器设定值时, 膜片克服弹簧压力向上移, 从而使调节器阀口打开。使过多的燃油从回油管流回油箱, 因而使供油压力保持在设定的油压值上。
3. 常见故障。
(1) 阀针卡死:会引起油压升高, 供油量增加, 油耗增加。 (2) 弹簧老化:会引起油压降低。 (3) 真空管漏气:将引起油压高, 油耗大, 怠速高。 (4) 膜片损坏:将造成燃油从膜片和真空管进入进气管, 油耗大, 冒黑烟 (供油总管油压低) 。排除方法:更换燃油压力调节器。
(四) 喷油器
1. 喷油器的作用。
在ECU的控制下, 向进气歧管喷入雾化良好的汽油。
2. 常见故障
(1) 喷油器滴油
现象:发动机油耗增大, 淹火花塞, 冒黑烟。排除:清洗喷油器, 如无效, 需要更换新件。
(2) 喷油器不喷油
现象:个别缸工作, 转速不稳或不能启动。原因:无喷油信号、喷油器卡死、喷油器线圈损坏。排除:检测喷油器控制线, 如无控制信号, 检查控制线路;如有控制信号, 不喷油, 为喷油器卡死或线圈损坏。用万用表测量喷油器线圈, 如有断路或短路, 应更换喷油器。如喷油器卡死, 应更换新件。
二、燃油系统的油压检测
油压检测是检查燃油系统工作性能的重要方法, 通过油压检测, 可以准确判断燃油系统故障的部位, 为快速维修提供依据。
1.油压检测前的准备
在测油压之前, 首先把油压表接到油压测试头上, 如无油压测试头, 应选择合适的位置, 如汽油滤芯处或供油总管接头处, 安装好三通测试头, 接上油压表。
测油压前必须先泄去燃油管中的压力, 防止汽车喷溅引起火灾或环境污染。其方法有两种:一是先切断汽油泵电源, 然后着车将油路中燃油消耗尽;二是用布缠住油管接头, 然后取下接头, 使燃油喷在布上, 切忌不可喷在高温部件上, 以防火灾发生。
2.检测内容及要求
(1) 供油压力测试。供油压力指发动机怠速运转时, 燃油系统实际工作油压, 正常油压值应在250~300k Pa, 如油压表指针来回摆动, 表明油泵故障或油路不畅。
(2) 调节压力测试。发动机怠速运转时, 将油压调节器上的真空管拔下, 测试燃油系统油压, 此压力减去供油压力的差值为调节压力, 正常值应在28~70 k Pa之间。
(3) 最大油压测试。指发动机怠速运转时, 将回油管夹住, 在不回油的情况下, 燃油系统最高油压值, 应为供油压力的2~3倍 (500~800 k Pa) , 如果压力过低, 表明泵体磨损严重或溢流阀关闭不严。
(4) 供油量的检测。在发动机怠速运转时, 读取系统的供油压力, 从怠速加速到3000 r/min以上, 立刻读取此时的油压值, 应高于供油压力21 k Pa。
(5) 残余压力的检测。读取怠速时系统油压, 将发动机熄火, 等待20 min以上, 系统油压应保持在140 k P以上, 如不能保持残压, 证明单向阀泄漏、喷嘴泄漏或油压调节器回油阀泄漏。判别方法:建立油压后熄火, 将回油管夹住, 如能保持残压, 证明油压调节器泄漏;如将进油管夹住, 才能保持残压, 表示油泵单向阀泄漏;如果将进油管和回油管都夹住, 还不能保持残压, 表示喷嘴漏油。
三、燃油系统故障的预防
1.使用清洁的牌号符号要求的燃油。2.定期更换燃油滤清器。3.定期清洗喷油器。4.定期清洗汽油泵和油箱。
电控燃油 篇2
【关键词】无回油燃油供给系统 宽基础 学生的可持续发展
【中图分类号】U464 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0249-01
传统的汽车电控发动机的燃油供给系统，采用外置的燃油压力调节器来调节燃油分配管中的油压，使该油压与进气管中的压力差保持恒定，以实现用喷油脉宽来控制喷油量。该系统的油泵上方印出来三条管子，分别是主供油管、回油管和燃油蒸汽管，燃油蒸汽管连接到活性炭罐，以实现对燃油蒸汽的回收利用。
现在的汽车多采用无回油的燃油供给系统，可是在中职的教材中很少有具体详细的介绍。笔者查阅了不少资料，对无回油燃油系统有了一点了解。一种情况是，将燃油压力调节器与油泵制成一体，油压调节器与进气管之间没有真空管连接，燃油分配管内的油压为定值（350KPa左右），多余的燃油经过调节器直接回油箱；还有一种情况，油压调节器与外置的燃油滤清器制成一体，也没有真空管，经过调节器的多余的燃油经回油管返回油箱，称为“半回油”系统。这样喷油器内外压力差就不是定值，发动机ECU要精确控制喷油量，就要结合进气歧管压力传感器或空气流量计，甚至节气门位置传感器的信号，对喷油脉宽进行修正，也就是说需要在ECU的控制程序中增加燃油修正控制程序。
这种结构的优点在于：1.减少了外部连接管路；2.避免油泵泵出来的多余燃油流经发动机周围吸收热量，带回油箱；3.当车辆方式事故时，减小燃油泄露引起着火的几率。缺点是：1.给维修带了不方便。比如，当油压不正常需要检查油压调节器时，要拆解油泵才能检查油压调节器。2.如果油压调节器安装在滤清器之前，燃油在反复经过油泵时，得不到过滤，会加剧油泵的磨损，缩短油泵使用寿命。
笔者计划使用卡罗拉轿车做教具来完成该教学，因此查阅了卡罗拉的维修手册：油泵上方四条管路，分别是，1号燃油蒸发管、2号燃油蒸发管、1号碳罐出口软管和燃油箱主供油管；碳罐与油泵集成一体，安装在油箱内。从原理上讲，除燃油箱主供油管外的三条管路应该是油箱中的蒸汽进入碳罐的管路，空气洗涤管路，碳罐中的蒸汽流向发动机进气管的管路。同时心中还有疑问，活性炭罐装在油箱里是否有被燃油浸泡的可能？
带着这些问题笔者和学生一起进行探究。
一、测量供油管油压，油压维持在335KPa，而且随节气门开度变化，油压不变。
二、拆下油泵检查孔盖，拆开除燃油箱主供油管外的三条管路与油泵总成的接口，拆开碳罐电磁阀上从碳罐来的蒸汽管；用压缩空气检查各管路的连通情况。发现：1号燃油蒸发管是从碳罐到发动机进气管的管路，2号燃油蒸发管是油箱中的蒸汽进入碳罐的管路；1号碳罐出口软管连接到安装在燃油加注管上的一个空气滤清器，所以该管路就是进入碳罐的空气洗涤管路。
三、根据原理，油箱中的蒸汽经过一个EVAP双通阀进入碳罐，只有当油箱中的燃油蒸汽压力大于双通阀设定值时，阀门才打开，该阀集成在碳罐上。根据维修手册提示的检测方法检测：用手指堵住碳罐上的空气洗涤入口，通过手持式真空泵对碳罐上的蒸汽出口进行抽真空试验，观察真空表的示数，可以保持2.5KPa的真空度。用压缩空气从碳罐上燃油蒸汽出口吹入，从碳罐蒸汽入口和空气洗涤口都有空气吹出，说明碳罐及EVAP双通阀性能良好。
四、拆下油泵总成观察分析。1.燃压调节器的原理及结构与外置式有真空管的调节器类似，由于没有真空管油压大小完全取决于油压调节器弹簧弹力，其实质相当于一个限压阀。2.碳罐是一个密封的结构，虽然安装在油箱中，却与液体完全隔绝。
在这个问题的教学过程中引发笔者的两点想法。
一、教学中笔者与学生共同完成探究，最初的想法是让学生学习在解决实际问题过程中思维方式，但是更多的感触是，我们在日常教学过程中多数情况是站在先知者的角度，过早地把是什么、为什么、怎么做告诉学生；而不是站在探索者的角度进行分析。
二、目前我们很多地方的职业教育正走向功利化。
现在很多人在编写职业教育的教材，并冠以职业教育改革创新示范教材、国家紧缺型人才培养教材的名号，现在笔者的书桌上有近十种版本的汽修专业教材，但是真正适用的太少了，能跟得上汽车技术发展的几乎没有。教材是学生学习的根本，可是由于描述的太简单，还有的直接配很多照片，使教材成了学生读不懂的文字。还有一类教材以描述某一种车型的维修操作为主，其实是把维修手册搬上了课本。中职汽修专业教材难选，真可谓是一书难求。
有专家提出了中职学校培养的目标是：一线工作岗位上的熟练工， 强调学校与企业的无缝对接，于是不少学校在教育教学方式上，单纯注重操作技能的训练，片面强调专业技能的培养，仅仅满足于让学生获得从事某个职业所需的实际知识和技能，忽视理论知识的系统学习，把学生培养成了简单的工具，忽略了学生的可持续发展。中职学校评价指标中有一项是毕业生的就业率，每个学校的该指标数字都很大，但是报表中所填写的虚高的就业率背后是高失业率。
因此，针对中职汽修专业教学中时间短，教学内容多，学生素质低的问题。笔者认为宽基础、活模块的教育理念应再提上桌面（笔者最早接受这种职业教育的理念是在上世纪90年代后期）。也就是说我们要给学生储备足够发展专业知识的文化基础知识，储备足够的将来适应社会的职业道德等方面的知识，储备足够的发展专业技能的机械、液压、电工电子等方面的专业基础知识，才能谈及专业技能的发展，才能让学生在专业技术日新月异的更新速度中，更好地发展自己。
万丈高楼从根基起，盲目地拔苗助长的教学方式必须摒弃，我们不能教给学生一生所需的知识，扎扎实实做好教育工作才是我辈教育工作者的职责。
参考文献：
[1]卡罗拉轿车维修手册. 珠海市欧亚汽车技术有限公司
电控燃油 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.
电控燃油 篇4
有的车主认为, 汽油的牌号越高越好, 使用高牌号汽油有益无害, 其实这是一种误解。目前市场上出售的汽油有90、93、95和97等牌号, 汽油的牌号是以汽油的“辛烷值”来命名的, 辛烷值只是标定汽油抗爆能力的一个参数, 它与汽油是否清洁、是否省油没有必然的联系。汽油的牌号 (辛烷值) 越高, 其燃烧速度越慢, 产生爆震的可能性就越低。而高压缩比的汽油发动机的爆震趋势比较强, 所以高压缩比的发动机适宜使用较高牌号的汽油。
选用汽油牌号的依据是发动机的压缩比, 如果不顾发动机的压缩比高还是低等情况, 超出《使用说明书》的规定, 在压缩比较低的汽油发动机上使用过高牌号的汽油, 甚至将航空汽油用到普通汽车上, 会产生一系列不良后果: (1) 在火花塞点火后, 由于压缩比较低, 高牌号汽油引火慢, 使燃烧过程延长, 当活塞到达压缩上止点后, 气缸内才达到最大压力, 使汽油的热效率得不到充分的发挥, 因此是对油料的浪费; (2) 由于燃烧温度过高, 在排气门刚刚开启时, 立即有高温燃气通过, 因而容易烧坏排气门及其座圈; (3) 高牌号汽油中的轻质成分多, 夏季汽车在山区、高原行驶, 由于环境温度高, 加上大气压力小, 因此燃油系统容易发生“气阻”故障, 妨碍汽车的正常行驶; (4) 高牌号汽油的价格较高, 因而增加汽车的运行成本。
因此, 普通汽车发动机完全没有必要追求高牌号汽油。那么, 如何根据发动机的压缩比来合理选择汽油的牌号呢?这里介绍一个简便、易记的公式——压缩比×10≈汽油牌号数。
例如, 东风EQ1090-1型汽车发动机的压缩比为6.75, 可以使用70号汽油;解放CA1091型发动机的压缩比为7.40, 应该使用80号汽油。
某型汽车究竟应该采用哪种牌号的汽油, 除了在《使用说明书》上有明文规定外, 有的在燃油箱盖的内侧、车厢的立柱上还标注了推荐使用的汽油牌号。
2. 燃油箱不要加注太满
如果燃油箱加注过满, 当机身升温以后, 由于燃油受热膨胀, 加上车辆颠簸, 燃油会从燃油箱盖溢出, 不但浪费油料, 而且污染车容。
在夏季, 汽车连续高速行驶后, 发动机罩盖下的温度相当高, 使化油器浮子室或者输油管中的汽油沸腾, 直接溢进到进气管, 使混合气过浓, 甚至“呛死”发动机。另一方面, 汽油流到进气管内还造成发动机运转不平稳, 因此, 燃油箱只能加注到90%的容积。
对于电控汽车, 如果在市内行驶, 加油不必一次加满, 因为这样有可能导致燃油箱内的油位浮子及其传感器失灵、燃油表指示失真, 并增加燃油的消耗。
3. 不宜排空后才加油
对于电喷发动机, 不要等到燃油快要耗尽时才加油, 其原因是:电喷发动机的燃油泵安装在燃油箱内, 依靠汽油来冷却。如果燃油耗尽才加油, 燃油泵容易因为散热不良而烧坏, 另一方面容易导致燃油供应不足而熄火。所以, 当燃油表指针接近或者刚刚指向红线时, 虽然剩油还可以行驶30～50 km, 也应该及时加油, 特别是高速公路上的加油站相距比较远, 更要注意这一点。
对于装备OBD-Ⅱ自诊断系统的1995款奥迪A4或A6轿车, 若在燃油箱剩油不到13 L的情况下继续行驶, 就会激活多种故障代码, 并点亮发动机故障指示灯。这是因为燃油箱低油位会导致混合气过稀, 而且在某些行驶条件下 (例如怠速时车辆转弯) 还会引起发动机熄火。
4. 加油过程应当缓慢
电控燃油 篇5
传感器是电喷柴油发动机的常见故障部位, 发动机微机控制系统工作受传感器问题的影响较大, 其中, 电控系统的元件性能发生变化是产生问题的主要原因。电控单元是电控柴油发动机中控制各种工况下供油量的主要部件, 同时发动机工况的需油量必须能够通过电控单元控制得到满足。也就是说, 电控系统状况要与发动机实际状况相符。发动机负荷状态的参数必须与发动机达到的工况相吻合, 发动机转速在某一项参数不符合实际要求的情况下不能提升到对应的速度。
另外, 电控单元在空置发动机工作时接收人们给定范围内的各种传感信号, 而电控系统的自诊断功能可以判断这些传感器的信号是否超出了这个范围。自诊断系统只有信号不在规定范围内时才不将该信号用于控制操作, 这样系统中的故障才能被自诊断系统确定, 进而产生故障记忆和故障代码。当信号在给定范围内, 但与实际情况的偏差较大时, 电控单元会在该不准确信号的作用下控制发动机工作, 这样就产生了发动机故障。此时, 故障代码从自诊断系统中无法获得。
2 电喷柴油机燃料系统的检测和诊断
喷油提前角、喷油器、喷油泵的运行状况在很大程度上决定了电喷柴油机的工作性能, 通常采用以下几种方法进行检测。
2.1 波形检测
通常情况下, 喷油泵和喷油器能够通过高压油管中的压力变化情况和喷油器针阀的升程情况反映出其工作状况。喷油泵凸轮轴转角与喷油器针阀升程之间的变化关系、喷油泵凸轮轴转角与高压油管中压力之间的变化关系能够通过示波器被观测到, 以此判断柴油机燃料系统的技术状况。
2.2 示波器检测
柴油燃料系统的以下几个项目可以通过示波器进行检测: (1) 各缸高压油管的压力变化波形; (2) 喷油泵凸轮轴转角与喷油器针阀升程的关系; (3) 高压油管中压力变化与针阀升程的关系; (4) 喷油器开启和关闭压力、高压油管内的残余压力和高压油管内最高瞬间压力。此外, 还可通过示波器检测喷油正时、油间隔、喷油器异常喷射故障, 进而判断供油均匀性。在各缸高压油管压力波形面积的比较过程中, 可先了解各缸供油量的一致性, 然后对供油量过小或过大的缸进行判断。
2.3 检测喷油压力波形
压力检测需要通过压力传感器实现, 压力传感器包括外卡式和串联式两种。接于高压油管与喷油器之间的传感器是串联式传感器, 卡装于高压有油管外表面的传感器是外卡式传感器。在实践中, 应当在发动机预热达到正常工作温度, 并完成示波器的调试、自校、预热后再检测喷油压力的波形。检测示波器的波形通常有四种形式, 包括多缸重叠波、多缸并列波、多缸平列波和全周期单缸波。
3 车用电控燃油喷射柴油机的诊断与维修
3.1 电喷柴油机电控系统的功能
提高柴油机的动力性能和净化排放性能是柴油机电子控制系统的主要作用。在控制系统中, 柴油机的运行状态通过各种传感器来检测, 根据检测结果, 传感器会做出相应的控制动作。柴油机的电子控制单元从各传感器获得输出的信号, 最佳燃油喷射量和喷油时间通过电子控制单元计算获得, 然后一台专门研制的喷油泵会接收到相应信号, 进而控制柴油的喷射过程。通过应用电子控制系统, 可有效减少柴油机排烟中未燃尽的碳微粒, 并大幅降低柴油机运行时的噪声和振动, 进而实现柴油机整体性能的提升。此外, 柴油机怠速工况的问题可在电子系统的控制下得到解决。
3.2 电喷柴油机喷油量的控制
柴油机的实际转速和加速踏板所处的位置是电子控制单元计算所需喷入气缸内的基本油量和比较、分析进气温度传感器、进气压力传感器、冷却水温度传感器送出信号的重要依据, 以此判断是否需要修正基本油量, 最终获得修正喷油量和补偿喷油量。另外, 柴油实际运行的最佳喷油量也能够通过这种方法准确获得。
3.3 喷油柴油机喷油正时的控制
喷油提前角控制是喷油正时的另一种名称。由于柴油喷入气缸到开始燃烧之间有一定时间间隔, 因此应当在活塞压缩冲程结束之前提前喷油, 其中, 喷油提前角就是曲轴位置与气缸中心线之间的夹角。影响发动机工作状况的重要因素就是提前角。在喷油提前角过大的情况下, 气缸温度在开始喷油时会较低, 进而延长了着火落后期, 使得发动机处于粗暴的工作状态;在喷油提前角过小的情况下, 燃烧所达到的最高压力会降低, 进而使热效率降低, 最终影响发动机的经济性和动力性。而在转速和供油量确定的情况下, 最佳喷油提前角为最大功率和最小耗油率的喷油提前角, 其本质是以发动机结构、供油量、瞬时输出功率、发动机转速为基本变量的函数。也就是说, 最佳提前角会随着供油量和转速的增加而增加。
3.4 怠速转速的控制
以电控系统中的传感器输出信号为依据, 通过电子控制单元获得柴油机最佳的怠速转速, 进而反馈控制怠速运转时的喷油时刻是柴油机怠速运行的基本过程。这样能够实现稳定的怠速运行, 最终达到最佳状态。
3.5 电喷柴油机进气节流控制
与汽油机中所使用的节气门相似, 进气节流控制通常安装于柴油机进气管道的空气流道中, 所以也被称为“进气切断阀”。通常情况下, 通过电子控制执行单元控制该进气切断阀的开度, 进而降低柴油机怠速运行或停车造成的振动影响。此外, 在柴油机喷油控制系统发生故障的情况下, 进气切断阀会通过开启部分角度, 降低空气进入量来有效控制柴油机飞车。
3.6 电喷柴油机启动预热塞的控制
启动电喷柴油机时, 为了避免冷却水温度造成的影响, 需要自动控制气缸燃烧室内预热塞的预热电波。除了缩短预热时间外, 柴油机启动后, 电热塞的表面需要保持一定的温度, 以达到稳定柴油机转速和减少排烟中未燃尽的碳颗粒的目的。
3.7 自诊断和安全保护功能
故障自诊断和安全保护是微机控制的柴油发动机的重要功能, 当系统出现故障时, 其故障指示灯就会自动点亮, 进而根据相应程序获取故障代码。例如喷油正时器位置传感器、发动机转速传感器、加速踏板位置传感器、溢油位置传感器、溢油传感器、车速传感器、水温传感器、进气压力传感器等能够通过丰田车系柴油机的氧气传感器检查故障, 其中, 喷油正时控制阀、启动开关、自动变速器空挡开关、空调开关是主要的开关。微机系统在柴油机转速超过5 700 r/min或发动机调速控制失灵的条件下能够通过停止发动机运转保证设备安全。
4 结束语
本文分析了车用电控燃油喷射柴油机的故障诊断和维修方法, 但本文还存在一定局限性, 希望同行人员能够对该柴油机的检修方法予以重视, 通过正确、有效的维修检测手段保证车用电控燃油喷射柴油机的稳定运行, 进而保证车辆的运行安全。
摘要：柴油机是当前很多车辆的重要组成部分, 其安全、稳定运行直接关系到车辆的正常使用。当前, 电控燃油喷射柴油机是车辆中应用较为广泛的柴油机种类, 与传统柴油机相比, 其设备检测维修技术含量更高, 检测变得更加困难。分析了车用电控燃油喷射柴油机的故障原因, 并探讨了电喷柴油机燃料系统的检测和诊断。
关键词：电控燃油喷射柴油机,传感器,电控系统,发动机
参考文献
[1]杨忠敏.现代车用柴油机电控共轨喷射技术综述[J].柴油机设计与制造, 2005 (01) :5-6, 38.
电控燃油 篇6
关键词：内燃机,柴油机,电控单体泵,稳定性,特征值,AMESim
0 概述
电控单体泵是一种脉动式时间控制燃油喷射系统,其喷油定时和喷油量由电磁阀控制。电控单体泵喷油系统电磁阀杆的关闭与开启、喷油器针阀的关闭与开启、柱塞的往复运动及速度的变化,导致整个系统的输入、输出随着时间发生变化,并且由于阀杆截面和喷孔截面处于瞬变流状态,所以整个燃油喷射系统是一个非线性的复杂系统[1]。
线性分析基于对非线性系统稳态运行点的线性化处理,是分析非线性复杂系统内在特性和了解系统稳定性状态的强有力工具。线性分析能对系统动态特性给出一个明确的描述,可以用不同的方法分析系统的特性,如通过系统的特征值、模态、传递函数、或根轨迹法等。文献[1]利用AMESim软件建立了共轨系统的非线性计算模型并验证了模型的准确性和可行性。文献[2]对各种线性分析方法作了详细的描述,并将部分理论应用在共轨喷油系统上[2,3]。燃油喷射系统的稳定性决定了其喷油过程的稳定性,进而决定了柴油机工作的稳定性。本文在AMESim平台上,采用线性分析方法通过典型工况下的特征值变化规律研究电控单体泵燃油喷射系统的稳定性,揭示出电控单体泵系统在工作过程中的变化规律,为电控单体泵系统的喷油稳定控制提供理论基础。
1 系统组成和工作原理
电控单体泵与传统机械式喷油系统的最大区别是加装了一套电磁阀及相关零部件,并去除了齿杆、齿圈、柱塞斜槽等油量调节装置。柱塞只起加压供油作用,喷油定时和喷油量都由电磁阀控制,因而系统结构得到了简化和强化。图1为电控单体泵燃油喷射系统结构示意图,其工作过程可分为吸油过程、泵油准备过程、建压过程和泄压过程。
吸油过程中,柱塞在弹簧驱动下跟随凸轮轴向下运动,低压燃油从阀杆锥面处进入柱塞顶部。泵油准备过程中,柱塞在凸轮驱动下向上运动,燃油从柱塞顶部输送至高压油腔,并有部分燃油通过密封锥面回流至低压腔,进行泵油准备。建压过程中,在柱塞上行泵油时,若电磁阀通电闭合,则电磁阀杆密封锥面关闭,柱塞腔中的燃油压力会迅速升高,当高于喷油器的开启压力时,喷油器针阀打开,向燃烧室喷入高压燃油。泄压过程中,当电磁阀断电时,阀杆密封锥面开启,打开泄流通道,喷油压力迅速下降,低于喷油器的关闭压力后使喷油器关闭,完成一个喷油循环过程。
2 仿真模型的建立
电控单体泵系统是集电场、磁场、机械运动和流场于一体的复杂系统,四者之间的相互作用关系如图2所示。每个场通过各自的控制方程及相互作用的变量耦合在一起,通过油管内的波动方程,每个场的参数都会对最终的喷射特性直接或间接地起作用。因此,可以通过电磁场耦合方程、机械运动方程、流场特性方程和高压油管波动等方程求解喷油系统的各种特性参数。
电磁场耦合方程为
undefined
式中,U为线圈两端电压;i为电磁铁驱动电流,通过软件进行脉宽调制闭环控制;R为线圈电阻;λ为线圈磁链值,等于线圈电感和电流的乘积。R和λ与电磁铁的结构参数有关。
阀杆机械运动方程为
undefined
式中,m为运动件质量,包括阀杆、衔铁和小弹簧等零件;xl为阀杆位移;Fmag为作用在衔铁上的电磁力;Ff为考虑到流场影响受到的力;k为弹簧刚度;x0为弹簧预变形量;t为时间。衔铁形状比较复杂,流场特性近似方程求解精度不高,建议用CFD计算Ff。
油管内的波动方程为
undefined
undefined
式中,ρ为燃油密度;p为压力;u为燃油速度;k1为黏性阻力系数;a为油管压力波传播速度,简称声速。
通过以上方程,再结合初始条件和边界条件等就可以求解电控单体泵喷射特性各种参数。考虑到整个系统的求解精度,本文在AMESim软件中建立模型进行求解。单体泵单缸高压喷射系统仿真模型如图3所示,系统基本参数如表1所示。限于篇幅,本文中未列出多缸低压耦合系统仿真模型。
为了验证模型的准确度,在油泵试验台上进行了试验。图4(a)、图4(b)示出在凸轮转速900 r/min、循环喷油量为150 mm3时,电控单体泵喷射特性计算与实测值对比曲线。由此可以看出,仿真模型能够准确预测电控单体泵系统的喷射特性时间历程曲线。图4(c)为计算所得泵端压力和嘴端压力峰值与实测值对比。可以看出,500～1 300 r/min凸轮转速下,泵端压力和嘴端压力都能得到很好的预测,最大偏差为7%。
3 稳定性分析
线性分析可以分析系统的内在特性,对于多输入、多输出的复杂系统,采用现代控制理论中的状态空间法对系统的稳定性进行分析。根据现代状态空间理论,一个复杂多输入、多输出系统可以表示成式(5)所示状态方程形式
式中,x为系统状态变量;u为系统输入变量;y为系统输出变量;A为系统矩阵,反映系统本身本质规律;B为系统输入矩阵;C为系统输出矩阵;D为系统直接作用矩阵。
判断系统的稳定性如图5所示,系统矩阵A的特征值都分布在坐标平面的左半平面为稳定系统,否则系统不稳定。
电控单体泵系统是一个复杂的非线性系统,为了详细分析系统在整个工作过程中的稳定性情况,在AMESim平台上,利用线性分析工具对系统进行线性化处理,线性化结果产生状态空间方程的标准A、B、C和D矩阵。表2为系统线性化过程中所设置的输入、输出变量。AMESim平台的线性分析工具分析复杂的非线性燃油喷射系统,其结果的可信度在文献[3]中得到了验证。
3.1 单缸高压喷射系统的稳定性分析
选取如图6所示典型工况下,6个时间点对电控单体泵单缸高压喷射系统进行线性化处理,最终的系统矩阵特征值分布如图7和图8所示。由图7和图8可以看出,单缸高压喷射系统矩阵特征值分布随着工况、时间发生变化,系统是一个复杂的时变系统,不同工况下同一系统工作状态特征值分布具有相似的规律,只是随着时间的推移,系统矩阵发生很大变化。不同工况下对应的柱塞开始向上运动,阀杆没有关闭的状态时刻特征值大部分分布在虚轴附近,随着时间的推移坐标平面右半平面特征值分布增加,系统的不稳定性增加;在高压油管的压力开始建立、阀杆关闭的过程中,特征值从右半平面移向左半平面,系统开始处于准稳定过程,这时特征值分布仍然是沿虚轴展开分布的,即系统中存在多个低阻尼的共振频率;喷油结束后,阀杆打开,高压油管处于泄油和柱塞向下运动的吸油过程,这时分布在右半平面的特征值开始增多,系统的不稳定性增加,特征值分布规律随之发生变化,大部分特征值分布沿实轴展开,系统中阻尼大的特征值增多。
产生上述特征值分布规律变化的原因为:当柱塞向上运动时,阀杆没有关闭,系统在阀杆处为三叉管流动状态,流动为瞬变流,处于非稳定状态。高压油管的压力慢慢建立到控制阀杆的关闭过程,整个系统的流动为从柱塞腔到喷油器孔,虽然在喷油器孔中可能存在非稳定的瞬变流运动,但系统的流动状态单一,基本处于稳定的状态。这2个过程柱塞向上运动产生压力,对容腔而言压力处于升高的过程,压力波在系统中往复传播,因此系统的特征值分布以振荡形式分布居多。喷油结束阀杆开启后,由于高压油管的高压燃油瞬间泄压和喷油器针阀的落座等边界条件变化,整个系统流动处于瞬变流非稳定过程,所以坐标轴的右半平面特征值增多,系统处于不稳定状态。在高压燃油瞬间泄压过程中,由于系统压力波的巨大衰减,所以特征值的分布沿实轴展开,系统阻尼特性起主导作用。可见,通过线性分析得出了单缸高压喷射系统矩阵特征值的分布规律,电控单体泵单缸高压喷射系统是一个时变、喷油过程内准稳定、其他过程非稳定的复杂系统。
3.2 多缸高低压耦合系统的稳定性分析
电控单体泵多缸系统是高、低压耦合在一起的燃油喷射系统。低压系统的各种特性参数对高压喷射特性产生影响,高压喷射特性也影响系统的低压特性[6,7,8]。因此,有必要进一步研究电控单体泵多缸高低压耦合系统的稳定性。
在单缸高压喷射部分的线性分析中得出凸轮转速和喷油脉宽对系统的特征值分布影响不显著,因此在研究多缸系统高低压耦合特性时只选择接近发动机标定工况点1 300 r/min凸轮转速、12°CaA喷油 脉宽进行分析,线性化时刻分别选择凸轮一个工作循环内(此时间段内每缸都喷油1次)的6个时间点。图9为决定各缸喷油和吸油时序的凸轮型线速度时间历程图,0.05、0.06、0.07 s对应的状态都有1个缸柱塞向上运动压油,其他缸在吸油;0.08、0.09 s对应的状态有1个缸停留在基圆段,其他缸在吸油;0.10 s对应1#缸在喷油,其他缸在吸油。可见,这6个时间点包括了系统的所有工作状态。图10分别为对应时刻线性化的系统矩阵特征值分布规律。可见,随着时间推移,系统特征值分布并未发生明显变化,在坐标轴右半平面均出现了不稳定的极点,系统在整个循环内都处于不稳定状态。根据单缸高压喷射系统稳定性分析可知,在喷油过程中系统处于准稳定的状态,但考虑其他缸在此时并未处在喷油过程,即其他缸处于非稳定状态,因此不同缸状态之间的相互耦合使得整个系统一直处于不稳定状态。由此可知,电控单体泵多缸系统是一个时变、单缸喷油过程内子系统准稳定、多缸不稳定的高度复杂系统。
4 结论
(1) 建立了电控单体泵单缸高压喷射系统和多缸高低压耦合系统的AMESim计算模型,通过与试验数据对比,证明所建立的模型能够准确预测喷油系统的喷射特性参数。
(2) 凸轮转速和喷油脉宽变化对电控单体泵单缸高压喷射系统矩阵特征值分布规律影响不显著,系统矩阵特征值分布只是随着时间的推移由左半平面逐渐向右半平面移动,再由右半平面移向左半平面。整个系统只有在喷油过程中处于准稳定状态。
(3) 多缸高低压耦合系统在工作过程中一直处于不稳定状态,整个系统是一个时变、不稳定的高度复杂系统。
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电控燃油 篇7
一、高压共轨燃油喷射系统的基本组成
高压共轨电控燃油喷射系统主要由电控单元 (ECU) 、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成 (见图1) 。输油泵 (低压油泵) 将燃油输入高压油泵, 高压油泵将燃油加压后送入高压油轨 (高压油轨中的压力由ECU根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及预设值进行调节) , 高压油轨内的燃油经过高压油管进入喷油器;ECU根据柴油机的运行状态, 由预设程序确定合适的喷油定时和喷油量, 以控制喷油器的喷油起始时刻和持续时间, 操纵电液控制的喷油器将燃油喷入气缸内。
柴油机高压共轨燃油喷射系统的构成和工作方式与汽油机电控燃油喷射系统相似, 主要由燃油供给系统和电子控制系统两大部分组成。
1. 燃油供给系统
柴油机电控高压共轨喷油系统的燃油供给系统又分为低压供油和高压供油两部分。
1) 低压供油部分
低压供油部分的功用是向高压油泵供应足够的燃油。低压供油部分主要由燃油箱、输油泵、燃油滤清器、低压油管等部件组成 (见图1) 。
①输油泵:在高压共轨燃油喷射系统中, 目前使用的输油泵有电动滚子 (或叶片) 输油泵和机械驱动的齿轮泵两种。
电动滚子输油泵的结构和工作原理如图2所示, 它由泵油元件、电动机和连接端盖3个功能部分组成。
泵油元件为滚子泵 (容积式) , 泵出的柴油从电动机流过, 使其得到冷却。输油泵的设计泵油量大于柴油机的用油量, 在泵油元件的出口侧和吸油口之间设有限压阀, 当低压油管内的压力超过规定值时, 多余的柴油经限压阀泄回到油箱, 额定泵油压力在0.05~0.15MPa之间。
电动机为永磁式直流电动机, 电动机的供电由ECU通过继电器控制, 发动机起动时即开始工作, 其转速 (泵油量) 不受发动机转速的影响。
连接端盖上设有电气接头和低压油管接头。输油泵控制电路中设有安全电路, 可在停机时使输油泵立即停止泵油, 以保证安全。
电动输油泵的安装方式有油管安装式和油箱安装式两种。油管安装式输油泵串联在油箱与燃油滤清器之间的低压管路中;油箱安装式输油泵安装在油箱底部的专用支架上, 其总成通常还包括吸油滤网、油位传感器以及与外部连接的电气和液压接头。
齿轮输油泵由发动机通过机械装置驱动, 为了在发动机第一次起动或燃油箱放空后排除燃油系统中的空气, 需在齿轮泵或低压管路上配备手动油泵。
②燃油滤清器:燃油中的杂质可能使泵油元件、出油阀和喷油器损坏;水进入喷油系统会产生腐蚀。燃油滤清器有过滤燃油中的水分的功能, 并带有集水槽, 每隔适当的时间必须将积水放掉。有的燃油滤清器还装有自动水位报警装置, 当集水槽中的水位过高时, 报警灯会闪亮报警。
1-低压油泵2-柱塞泵切断电磁阀3-调压电磁阀4-燃油滤清器5-燃油箱6-ECU7-蓄电池8-共轨管9-共轨压力传感器10-油温传感器11-电控喷油器12-水温传感器13-曲轴位置与转速传感器14-加速踏板位置传感器15-凸轮轴位置传感器16-空气流量计17-增压传感器18-进气温度传感器19-涡轮增压器
2) 高压供油部分
高压供油部分除了设有产生高压燃油的组件外, 还设有高压燃油存储、分配和计量组件, 主要包括:带调压阀的高压油泵, 作为高压存储器的共轨管 (带有共轨压力传感器) , 限压阀和限流缓冲器、喷油器、高压油管和回油管等 (见图1) 。
1-电动机电枢2-滚子泵3-限压阀A-泵油元件B-电动机C-连接端盖
1-调压电磁阀2-出油阀3-柱塞泵切断电磁阀4-吸油阀柱塞泵腔5-柱塞腔6-柱塞7-凸轮8-驱动轴9-低压油道10-单向阀
①高压油泵:高压油泵的作用是保证柴油机在各种工况下对高压燃油的需求。由于共轨系统中燃油的喷射过程与油压的产生过程无关, 喷油正时和喷油过程不需由高压油泵凸轮来保证, 高压油泵是一个纯粹的液压泵, 常采用多作用凸轮结构, 即凸轮在360°转角范围内有多个凸起, 凸轮转动一周可使泵油单元完成多个泵油循环, 其泵油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的原则设计, 因此共轨系统的高压油泵比普通喷油系统中的高压油泵小得多, 其峰值驱动扭矩也较小, 可实现近乎连续的供油。目前, 共轨系统采用的高压油泵有径向柱塞泵和直列泵两种类型。
BOSCH公司采用3缸径向柱塞泵 (见图3) , 可产生高达135MPa的燃油压力。该高压油泵采用了多作用凸轮, 使其峰值驱动扭矩降低为传统高压油泵的1/9, 负荷也比较均匀, 降低了运行噪声。油轨压力控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的。为了减少功率损耗, 在发动机用油量较小的情况下, ECU通过柱塞泵切断电磁阀阻止吸油阀关闭的方式关断其中的一个泵油单元, 使供油量和功率消耗减少。ECU根据发动机不同工况的要求, 通过调压电磁阀对油轨中的油压进行柔性调节。
日本电装公司的ECD-U2共轨系统采用三作用凸轮直列式高压油泵。ECU通过电磁阀调节进油阀的关闭时刻来调节泵腔的有效进油量, 对泵油量进行控制, 以保持共轨内的燃油压力。这种调节方法可以使高压油泵不产生额外的泵油量和功率消耗, 但控制系统需要根据共轨油压的变化确定进油电磁阀控制脉冲的宽度, 并精确控制脉冲与高压油泵凸轮的相位关系, 其控制系统比较复杂。
②共轨管:共轨管又称油轨, 起蓄压作用, 并将高压燃油分配到各喷油器中, 其结构如图4所示。共轨管的容积应能满足削减高压油泵的供油压力波动和喷油器喷油引起的压力振荡, 将油轨中的压力波动控制在5MPa以下的要求, 但其容积又不能太大, 以保证有足够的压力响应速度, 以快速跟踪柴油机工况的变化。ECD-U2系统高压油泵的最大循环供油量为600mm3, 共轨管的容积为94000mm3。共轨管上还安装有压力传感器、限压阀和限流缓冲器等部件。
压力传感器用于测定高压油轨内的燃油压力, ECU根据油轨压力信号调整向调压电磁阀输出脉冲信号的占空比, 使油轨内的压力保持在规定值。
1-压力传感器2-限压阀3-限流缓冲器
限压阀的作用是, 当油轨中出现压力异常升高时 (如在135MPa系统中, 油轨内的压力超过150MPa时) , 能迅速将高压油轨中的压力放泄, 使多余的燃油经回油管流回油箱。
限流缓冲器与高压油管接头制成一体, 可以保证在喷油器高压油管出现燃油漏泄故障时, 切断向泄漏喷油器的供油, 并可在正常工作时减小共轨和高压油管中的压力波动。
由此可见, 共轨管是该系统中经过精确设计的重要部件。
③电控喷油器:电控喷油器是高压共轨燃油系统中最关键和最复杂的部件, 它通过高压油管与共轨管相连, 主要由一个喷油器和一个电磁阀构成。ECU使电磁阀通电后喷油器就开始喷油, 在一定压力下, 喷入的燃油量与电磁阀的通电时间成正比, 而与发动机或油泵的转速无关 (即采用时间控制的喷油方式) 。
BOSCH和ECD-U2的电控喷油器结构基本相似, 都是由与传统喷油器相似的喷油嘴和控制活塞、控制量孔、控制电磁阀组成。图5为电控喷油器的结构。
1-回油孔2-电气接头3-电磁阀线圈4-进油孔5-球阀6-控制室回油量孔7-控制室进油量孔8-控制室9-针阀控制柱塞10-至喷嘴的油道11-喷油嘴针阀
在系统尚未建立油压或油压很低时, 喷油嘴针阀11在其上部弹簧的压力下保持关闭状态, 以防止气缸内的压缩气体倒流进喷油器。在系统建立压力后, 进入喷油器的高压燃油分为两路:一路向下经喷油通道进入喷嘴处, 做好喷射准备;另一路经控制室进油量孔7进入控制室, 操纵针阀的启闭。在电磁阀不通电时, 电磁阀球阀5关闭控制室顶部的回油量孔6, 高压油轨的燃油压力通过量孔7作用在针阀控制柱塞9上, 使喷嘴关闭;电磁阀通电时, 量孔6被打开, 控制室内的压力迅速降低, 控制柱塞升起, 喷油器开始喷油;当电磁阀断电后, 控制室的压力迅速上升, 控制柱塞下行, 关闭喷油器, 完成一次喷油过程。
控制室和进油量孔7、回油量孔6的结构尺寸对喷油器的喷油性能影响巨大。回油量孔6与进油量孔7的流量率之差及控制室的容积决定了喷油器针阀的开启速度, 而喷油器针阀的关闭速度由进油量孔7的流量率和控制室的容积决定。进油量孔7的设计应使喷油器针阀有足够的关闭速度, 以减少喷油器喷射后期雾化不良的部分。控制柱塞上部的控制室容积太大, 针阀在喷油结束时不能实现快速断油, 使后期的燃油雾化不良;控制室容积太小, 不能给针阀提供足够的有效行程, 使喷射过程的流动阻力加大, 喷油率减小。两个控制量孔决定了控制室中的动态压力, 从而决定了针阀的运动规律。通过仔细调节这两个量孔的流量系数, 可以形成理想的喷油规律。
在确定了进油量孔7、回油量孔6和控制室的结构尺寸后, 就确定了喷油器针阀完全开启的稳定的最短喷油过程, 同时也就确定了喷油器的稳定最小喷油量 (对实现预喷射和后喷射非常重要) 。
喷嘴控制着喷油率和喷油形状, 是经过精心设计和优化的。高压共轨燃油喷射系统的喷射压力非常高, 而其喷油器的喷孔截面积很小, 如BOSCH公司的喷油器, 6个喷孔的直径为"0.169mm, 在如此小的喷孔直径和如此高的喷射压力下, 燃油流动处于极端不稳定状态, 油束的喷雾锥角变大, 燃油雾化更好, 但贯穿距离变小, 因此燃烧室的结构形状、进气涡流应与之很好配合, 以确保获得最佳的燃烧过程。
对于喷油器电磁阀, 共轨系统要求它有很高的响应速度, 特别是预喷射和后喷射的采用, 要求控制电磁阀的响应时间更短。在ECU中采用高电压和大电流控制, 可以提高电磁阀的响应特性。保证喷油器很高的响应速度和理想的喷油规律, 是共轨系统的关键技术。
④高压油管:高压油管应有足够的燃油流量, 减小燃油流动时的压降, 使高压管路系统中的压力波动较小, 并能承受高压燃油的冲击作用, 且在起动时共轨中的压力能很快建立。各缸高压油管的长度应尽量一致, 使柴油机每个喷油器有相同的喷油压力, 从而减少发动机各缸之间喷油量的偏差。各高压油管应尽可能较短, 使从共轨管到喷油器的压力损失最小。BOSCH公司的高压油管外径为Φ6mm, 内径为Φ2.4mm;日本电装公司的高压油管外径为Φ8mm, 内径为Φ3mm。
电控燃油 篇8
1-发动机控制模块2-支撑物3-接头4-线束
4.发动机控制模块的检修
发动机控制模块是发动机控制系统的核心, 它控制着从不同传感器和控制器接收来的数据, 这些信息用于控制发动机的工作 (喷油量、点火时刻、空调压缩机速度等) , 使发动机在废气排放最少的情况下发挥理想性能。发动机控制模块安装在面板的后面, 右前侧管柱上 (如图30所示) 。
1) 发动机控制模块的拆卸
断开蓄电池负极电缆;拆下右前侧车门内侧板;在仪表板杂物箱下面拆下右侧的按钮和左侧的螺钉;拧下右侧管柱下面的装饰衬板螺栓并取下装饰衬板, 露出ECM和线束;拧下接头支架螺栓, 拆下接头支架并将其从管柱处转开;从支架上拆下发动机控制模块及支撑物;将发动机控制模块接头从线束上断开 (如图31所示) 。
注意:在拆卸发动机控制模块接头之前, 应确保与蓄电池的连接断开至少20s。
2) 发动机控制模块的安装
将发动机控制模块接头与线束连接起来;将ECM安装到支撑物上;将接头支架安装到管柱上;拧紧支架接头螺钉;安装管柱下面的装饰衬板及固定螺栓;安装仪表板杂物箱下面的按钮 (右侧) 和螺钉 (左侧) ;安装右车门内侧板;将负极电缆连接到蓄电池上。
3) 发动机控制模块的引脚标识
发动机控制模块的引脚布置如图32和图33所示, 各引脚标识如表2和表3所示。
三、发动机电控系统故障诊断
1. 注意事项
(1) 只允许使用分配给车辆使用的程序存储器 (PROM) 。
(2) 不要让氧传感器与燃油和硅酮接触, 更不允许用汽油清洗氧传感器。
(3) 不得在催化转换器或氧传感器及其周围区域使用防腐涂层。
(4) 催化转换器前面的进、排气系统的泄漏 (净空气) 可能导致氧传感器读数出错。
(5) 燃油蒸发控制系统发生泄漏可能导致发动机怠速不稳定。
(6) 如果喷油器泄漏, 发动机可能会在点火开关关闭后继续运行。
(7) 如果发动机的起动性能不好, 应检查燃油系统、燃油泵继电器和点火系统。
(8) 在拆下电子部件之前, 应断开与蓄电池的接地电缆。
(9) 当与蓄电池的连接断开后, 所有故障码、怠速转速和空燃比学习值将被删除。
(10) 为了防止催化转换器过热, 应进行气缸平衡测试 (如有必要) :一个气缸的最长关闭时间为8s;每次气缸开关的最少间隔时间为8s。
2. 故障诊断
利用车辆故障扫描工具Tech 2可从电子控制单元读取数据流, Tech2接收的数据流以4行/16字节显示。将显示的实际数值与数据清单中的标准值进行比较, 可以快速准确地排除故障。用Tech 2诊断时应按以下顺序进行, 不按此顺序进行可能导致诊断错误或重要诊断数据丢失。将车辆停放在水平地面上, 啮合驻车制动器, 将选档杆置于“P”位置 (配备自动变速器的车辆) ;确保自动变速器系统正常工作;不能断开发动机控制单元与蓄电池的线束插头, 否则可能导致存储在发动机控制单元内的故障代码丢失。
(1) 检查蓄电池是否正常。
(2) 检查所有保险丝是否正常。
(3) 检查MPFI系统的所有插头连接和插头是否正常。
(4) 检查发动机控制系统的线束有无损坏。
(5) 检查发动机控制单元的接地是否正常。
(6) 检查发动机有无泄漏。
(7) 检查进气歧管压力传感器软管和进、出排污阀的PCV软管有无泄漏。
赛欧轿车电喷/点火系统具有自诊断功能, 出现的故障被存为诊断故障代码 (DTC) 。关闭点火开关, 然后再打开点火开关, 同时观察发动机故障指示灯 (MIL) , MIL应点亮2~4s然后熄灭或亮起, 如果MIL一直亮着或根本不亮, 可以通过发动机故障指示灯的闪烁人工读取故障代码, 也可以通过诊断插头用车辆故障扫描工具Tech 2进行检查。使用Tech 2读取故障代码时, 应按仪器的提示进行操作。诊断插头在保险丝盒内 (如图34所示) , 诊断插头的端子分配如图35所示。
3. 诊断故障代码及故障排除方法
赛欧轿车C16NE型发动机电控系统的诊断故障代码及故障排除方法见表4。
4-底盘接地5-信号接地7-双向数据传输16-蓄电池电压