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第六节 汽油机电控燃油喷射系统的维修
一、汽油机电控燃油喷射系统的组成与主要部件布置
电控燃油喷射系统形式多样,但其组成基本相同,都是由空气供给系统、燃油供给系统和控制系统三个子系统组成。
①D型电控燃油喷射系统组成。D型电控燃油喷射系统(以桑塔纳AFE型发动机电控汽油喷射系统为例)的基本组成和布置如图2-70所示。
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图2-70 D型电控燃油喷射系统基本组成和布置(桑塔纳AFE型)
1—活性炭罐(位于右前翼子板内侧);2—活性炭罐电磁阀(位于空气滤清器旁);3—进气软管;4—节气门位置传感器;5—汽油分配管;6—喷油器;7—电控单元(ECU,位于驾驶员侧仪表板下);8—爆燃传感器;9—4针插头连接器(用于氧传感器);10—点火分电器;11—怠速调节器;12—进气压力和进气温度传感器;13—空气滤清器
②L型电控燃油喷射系统组成。L型电控燃油喷射系统(以桑塔纳AJR型发动机电控汽油喷射系统为例)的基本组成和布置如图2-71所示。
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图2-71 L型电控燃油喷射系统的基本组成和布置(桑塔纳AJR型)
1—霍尔传感器(G40);2—喷油器(N30-N33);3—活性炭罐;4—热膜式空气流量计(G70);5—活性炭罐电磁阀(N80);6—ECU(J220);7—氧传感器(G39);8—冷却液温度传感器(G62);9—转速传感器插接器(灰色);10—1号爆燃传感器插接器(白色);11—氧传感器插接器(黑色);12—2号爆燃传感器插接器(黑色);13—节气门控制组件(J338);14—2号爆燃传感器(G66);15—转速传感器(G28);16—进气温度传感器(G72);17—点火线圈(N152);18—1号爆燃传感器(G61)
二、空气供给系统的检修
1.空气供给系统的组成
空气供给系统通常由空气滤清器、节气门体、怠速控制阀、进气总管和进气歧管等部分组成,如图2-72所示。
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图2-72 空气供给系统组成
为了随时调节进气量,以适应不同工况的需要,还设置有进气量检测装置,在D型系统中采用进气管压力传感器检测进气量,而L型系统进气量是由安装在空气滤清器后的空气流量传感器检测的。
2.空气供给系统的检修
①节气门体的检修。节气门体的安装位置如图2-73所示。节气门体是空气供给系统的重要部件,在维修时应检查节气门体内是否有积垢或结胶,必要时用化油器清洗剂进行清洗。
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图2-73 节气门体的安装位置
维修提示
绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶,以免损伤节气门体内腔,导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸,影响发动机正常工作。
②进气管的检修。进、排气管一般很少发生故障。但在发动机维修时,仍应注意进行以下检查。
a.进气管漏气或排气管漏气,对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响更大。检查各连接部位应连接可靠,密封垫应完好。
b.检查进、排气支管与汽缸盖接合平面的平面度。如图2-74所示,在相互交叉的两个方向上放置直尺,并用塞尺测量直尺与接合面间的间隙。最大间隙一般应不超过0.1mm,否则应修磨进、排气支管与汽缸盖接合平面或更换进、排气支管。
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图2-74 检查进、排气支管与汽缸盖接合平面的平面度
三、燃油供给系统的结构与检修
1.燃油供给系统的组成
各种发动机的燃油供给系统基本相同,如图2-75所示,主要由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管(也称燃油导轨)等组成。
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图2-75 燃油供给系统的组成
2.燃油供给系统的检修
①燃油泵的就车检查。电控燃油喷射系统的电动燃油泵,通常在点火开关关闭10s以上再打开时(不启动发动机),或关闭点火开关使发动机熄火时,都会提前或延长工作2~3s。若燃油泵及其电路无故障,在此情况下,在油箱处仔细听察,均能听到电动燃油泵工作的声音。对诊断座上带有燃油泵测试端子的轿车,可采用如下方法检查电动燃油泵。
a.用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上,如丰田车系诊断座上有+B端子(电源端子)和FP端子(燃油泵测试端子),将两端跨接即可。也可以拆开电动燃油泵的线束连接器,直接用蓄电池给燃油泵通电。
b.将点火开关转至“ON”位置,但不要启动发动机。
c.拧开油箱盖应能听到燃油泵工作的声音,或用手捏进油软管应感觉有压力。
d.若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力,应检修或更换该燃油泵。
e.若有燃油泵不工作故障,但按上述方法检查正常,应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔体有无断路。
②燃油泵的拆装与检验。多数轿车的电动燃油泵,可在打开轿车后备箱盖或翻开后座垫后,从油箱上直接拆出。但也有些轿车,必须将油箱从车上拆下,才能拆卸燃油泵。
维修提示
拆卸燃油泵时应释放燃油系统压力,并关闭用电设备。
a.拆下燃油泵后,用万用表测量燃油泵两个端子之间电阻,应为2~3Ω,如图2-76所示。
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图2-76 检测燃油泵电阻值
b.如图2-77所示,用蓄电池直接给燃油泵通电,应能听到油泵电机高速旋转的声音。
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图2-77 燃油泵的通电检查
维修提示
用蓄电池直接给燃油泵通电时,由于油泵电动机得不到润滑和冷却,通电时间一般不要超过10s,否则会导致油泵电动机损坏。
③燃油供给系统压力测试。通过测试燃油供给系统压力,可诊断燃油供给系统是否有故障,进而根据测试结果确定故障性质和部位。测试时需使用专用油压表和管接头,测试方法如下。
a.检查油箱内燃油应足够,释放燃油供给系统压力。
b.检查蓄电池电压,应在12V左右(电压高低直接影响燃油泵的供油压力),拆开蓄电池负极电缆线。
c.将专用油压表连接到燃油供给系统中。不同车型测试压力表的连接方式有所不同,主要有两种连接方式,一种是用专用接头将油压表连接在燃油分配管的进油管接头处,如图2-78所示;另一种是拆下连接在燃油滤清器与输油管之间的脉动阻尼器,用专用接头将油压表安装到脉动阻尼器的位置。
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图2-78 燃油压力表的连接
1—供油管;2—回油管
d.将溅出的汽油擦净,重新接好蓄电池负极电缆线。启动发动机并维持怠速运转。
e.拆开燃油压力调节器上的真空软管,并用手指堵住进气管一侧的管口。检查油压表指示压力是否符合标准。一般多点喷射系统压力应为0.25~0.35MPa,单点喷射系统压力应为0.07~0.10MPa。
若燃油供给系统压力过低,可夹住回油软管以切断回油管路,再检查油压表指示压力,若压力恢复正常,说明燃油压力调节器有故障,应更换;若仍压力过低,应检查燃油供给系统有无泄漏,燃油泵滤网、燃油滤清器和油管路是否堵塞,若无泄漏和堵塞故障,应更换电动燃油泵。
若油压表指示压力过高,应检查回油管路是否堵塞;若回油管路正常,则说明燃油压力调节器有故障,应更换。
f.如果测试燃油供给系统压力符合标准,使发动机运转至正常工作温度后,重新接上燃油压力调节器上的真空软管,油压表指示压力应略有下降(约0.05MPa),否则应检查真空管路是否堵塞或漏气;若真空管路正常,说明燃油压力调节器有故障,应更换。
g.使发动机熄火,燃油泵停止工作,等待10min后,观察油压表压力(即燃油供给系统残余压力),多点喷射系统压力应不低于0.20MPa,单点喷射系统压力应不低于0.05MPa。若压力过低,应检查燃油系统是否有泄漏,若无泄漏,则说明燃油泵出油阀、燃油压力调节器回油阀或喷油器密封不良。
h.检查完毕后,释放燃油供给系统压力,并拆下油压表,装复燃油系统。然后,预置燃油供给系统压力,并启动发动机检查有无泄漏。
四、控制系统的检修
1.控制系统的结构
控制系统主要由传感器、ECU和执行器组成,如图2-79所示。
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图2-79 控制系统的组成
2.控制系统的检修
①空气流量计的检修。
a.检查空气质量计的供电电压。用发光二极管试灯连接空气质量计插头端子2(图2-80)和发动机搭铁点,启动发动机,灯应亮。如果灯不亮,应检查熔丝与端子2间线路有无断路或短路,如正常,则检查汽油泵继电器。
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图2-80 空气流量计插头端子
1~5—端子
测量空气流量计插头端子4对发动机搭铁点电压,约为5V(用20V量程挡)。
如果空气质量计供电电压正常,应测试信号线路,如果不正常,更换发动机ECU。
b.测试空气质量计线路。测试空气质量计端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路,其电阻值应小于1Ω。如果线路有断路或短路,应修复;如果线路没有故障,更换空气质量计。
②进气管绝对压力传感器的检修。进气管绝对压力传感器电路如图2-81所示,ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压,传感器信号经PIM端子输送给ECU,E2为搭铁端子。
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图2-81 进气管绝对压力传感器电路图
在使用中,将点火开关转至“ON”位置,检查传感器电源电压(ECU的VCC端子与E2端子之间电压)应约为5V,否则应检查ECU或其连接线路是否有故障;拆开传感器与进气管连接的软管,用手动真空泵给传感器施加真空度,测量传感器输出的信号电压(ECU的PIM端子与E2端子之间的电压),输出信号电压应随真空度增加(绝对压力减小)而下降,否则应更换传感器。
③节气门位置传感器的检修。在维修中,对触点式节气门位置传感器,可拆开传感器线束连接器,就车检查各端子之间的通断情况。检查滑动触点端子与怠速触点端子之间节气门开度,节气门接近全关时应导通,节气门在其他位置时应不导通。检查滑动触点端子与全开触点子端子之间节气门开度,节气门中小开度时应不导通,节气门接近全开时应导通。如果不符合上述要求,说明传感器内部断路或绝缘不良,应更换节气门位置传感器。
④进气温度传感器的检修。进气温度传感器电路如图2-82所示,在ECU中有一标准电阻器与传感器的热敏电阻器串联,并由ECU提供标准电压,E2端子通过E1端子搭铁。当热敏电阻器的电阻值随进气温度变化时,ECU通过THA端子测得的分压值随之变化,ECU根据此分压值判断进气温度。
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图2-82 进气温度传感器电路图
在使用中,拆开进气温度传感器线束连接器,检查两个端子之间是否断路,若断路应更换该传感器。将拆下的进气温度传感器放入水中进行冷却或加热,检查其特性应符合标准,否则应更换该传感器。进气温度传感器特性如表2-2所示。
表2-2 进气温度传感器特性
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⑤冷却液温度传感器的检修。
a.取下冷却液温度传感器。
b.用万用表测量冷却液温度传感器端子间的电阻,如图2-83所示,应在图2-83中允许的范围之内。如果电阻值不符合规定,则应更换冷却液温度传感器。
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图2-83 测量冷却液温度传感器端子间的电阻
⑥凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。
a.电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图2-84所示。在维修时,主要检查转子凸齿有无损伤,若有损伤应更换;检查感应线圈的电阻,冷态下的G1感应线圈和G2感应线圈电阻值应为125~200Ω,Ne感应线圈的电阻值应为155~250Ω。在发动机工作时,测量电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器输出的信号电压,可以判断传感器及其电路是否正常,必要时检修线路或更换传感器。
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图2-84 电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路图
b.光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图2-85所示。维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至“ON”位置,测量电脑侧1端子与2端子之间电压应为12V,否则说明线路或ECU有故障;给传感器侧的1端子与2端子之间直接施加12V蓄电池电压,并分别在3端子、4端子与1端子之间接上电流表,转动转子一圈时,两个电流表应分别摆动1次和4次(与透光孔数量相等),每次电流表指示电流应约为1mA,否则应更换该传感器。
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图2-85 光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路
⑦车速传感器的检修。舌簧开关式车速传感器电路如图2-86所示,ECU给车速传感器提供12V标准电压并进行监控,舌簧开关控制搭铁,当舌簧开关闭合使电路接通时,传感器便产生一个脉冲信号输送给ECU。在维修时,检查车速传感器电源电压是否正常,然后转动驱动车轮,测量车速传感器输出的信号电压(信号输出端子与搭铁间),车速表软轴每转一圈应产生4个脉冲信号,信号电压约为12V蓄电池电压。
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图2-86 舌簧开关式车速传感器电路图
1—组合仪表计算机;2—舌簧开关;3—ECU
⑧喷油器的检修。
a.简单检查方法。在发动机工作时,用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响,如果感觉无振动或听不到声响,说明喷油器或其电路有故障。
b.喷油器电阻检查。拆开喷油器线束连接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻,低阻值喷油器应为2~3Ω,高阻值喷油器应为13~16Ω,否则应更换该喷油器。
c.喷油器滴漏检查。喷油器滴漏可在专用设备上进行检查,也可将喷油器和输油总管拆下,再与燃油系统连接好,用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上,然后打开点火开关,或直接用蓄电池给燃油泵通电,燃油泵工作后,观察喷油器有无滴漏现象。若检查时,在1min内喷油器滴油超过1滴,应更换该喷油器。
d.喷油器的喷油量检查。喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查,也可按滴漏检查做好准备工作,燃油泵工作后,用蓄电池和导线直接给喷油器通电,并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查2~3次,各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合规定标准,否则应清洗或更换该喷油器。
维修提示
低阻值喷油器不能直接与蓄电池连接,必须串联一个8~10Ω的附加电阻器。
此外,各车型喷油器的喷油量和均匀度规定标准不同,一般喷油器的喷油量为50~70mL/15s,各缸喷油器的喷油量相差不超过10%。