第三章 燃油供给系统(1).ppt.ppt

三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,1,电控发动机检测与维修,主讲：周海森,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,2,第三章燃油供给系统,学习目标：1、能够了解燃油供给系统的工作原理2、能够检测燃油供给系统的部件3、能够分析燃油供给系统的常见故障应知理论：1、燃油供给系统的组成2、油泵的结构原理3、油泵的检测方法4、油压调节器的工作原理5、油压的测试方法应会技能：1、能够进行燃油供给系统的油压测试2、能够进行油泵电阻检测、电压检测3、能够进行油泵电路故障分析,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,3,维修案例：北京某修理厂的小王在为一辆宝马740更换燃油滤清器时，不小心将汽油喷到了工作灯上，结果引发了大火。请通过本章的学习思考这是为什么，在检测和维修燃油系故障时应注意哪些？专业术语：油压测试、泄压、压强及其单位换算,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,4,回油管,单向阀,3.1燃油供给系统的组成,燃油箱燃油泵燃油滤清器油管燃油分配器燃油压力调节阀喷油器,燃油泵：a、外置式b、内置式（98%）置于油箱底,真空管，连接到节气门后进气歧管前,单向阀的作用主要是为了保证油路中有一定的压力以利于下次启动,a,燃油压力调节阀：当拔下a处真空管，并堵住接头口时，可测得油路压力增大，以passta（帕萨特b5为例，压力将有250kpa310kpa），当油路油泄压后会出现启动困难，打火电机转动几十秒后才能启动,课堂回顾,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,5,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,6,燃油供给系统的结构主要由汽油箱（内有油漂用来检测燃油量；最低页面传感器检测页面最低并报警）、电动汽油泵、汽油滤清器、油压调节器、燃油分配管（油架）及喷油器等组成。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,7,3.2油箱,元件识别及油箱的安装位置：,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,8,3.2.1油箱的作用,燃油箱的作用是贮存汽油。在一般车辆中燃油箱一般做成简单的方形或圆柱体形状（如：货车），但轿车燃油箱为了适应整车外观造型及车架的需要往往做成比较复杂的形状，油箱体一般采用薄钢板或者工程塑料冲压焊接而成，为了提高其强度，其表面往往冲压成加强筋形式。油箱盖式一个透气装置，以保证汽油液面内外大气压平衡，使汽油泵能顺利泵油，所以汽油箱盖被设计成一个单向阀的结构，如图所示。,油箱盖结构简图,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,9,3.3电动汽油泵,元件识别计安装位置：,按照安装位置，汽油泵分为内置式和外置式两种：奔驰126底盘的各种车型则采用了油箱外置。油泵内置时，因浸泡在燃油里，这样可以防止产生气阻和燃油泄露，且噪声小。同时，可以用汽油进行冷却和润滑，延长其使用寿命。现在，绝大部分轿车都是用内置式燃油泵，安装位置一般在后排座椅下面或后备箱中（桑塔纳）,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,10,3.3.1电动汽油泵作用及分类,电动汽油泵的作用：1、过滤燃油（泵的下方有一个滤网叫做集滤器）2、对燃油加压（由一个12v直流电机带动油泵运转）3、输送燃油4、保持残余油压（以便于二次启动，内有单向阀）5、防止系统压力过高（泄压阀）电动汽油泵的分类：1、涡轮泵2、滚柱泵3、齿轮泵,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,11,3.3.2电动汽油泵的结构,吸入滤网（集滤器）：过滤燃油电动机：驱动油泵单向阀：控制燃油回流，保持残余油压泄压阀：防止油压过高（损坏油路和滤芯）泵体：泵油部件（涡轮泵、滚柱泵、齿轮泵）,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,12,3.3.3涡轮泵（侧槽泵）工作原理,涡轮泵由涡轮及开有合适流道的前后泵壳组成，属于离心原理制成的泵。涡轮泵有电动机驱动，当涡轮在电动机带动下旋转时，涡轮周围槽内的燃油与涡轮一直高带旋转，在涡轮外缘每一个叶片沟槽的前后，因液体的摩擦作用存在一个压力差，由很多叶片沟槽所产生的递升压力差使汽油的压力升高，升压后汽油通过电动机内部经单向阀从油泵出口排出。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,13,3.3.4滚柱泵工作原理,滚柱式转子泵主要由转子、与转子偏心的定子(即泵体)以及在转子和定子之间起密封作用的滚柱等组成，如图所示。滚柱泵具有泵油压力大，不易损坏的特点。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,14,3.3.5齿轮泵工作原理,进油,出油,不同齿数的偏心齿轮,齿轮泵的工作原理和滚柱泵的原理基本上是相同的，它由带外齿的主动齿轮和带内齿的从动齿轮以及泵套组成，内齿偏心安装。由于齿数不同，齿轮转动过程中，两个齿轮组成的空间间隙也不同，同样体积的油在不同空间中存在，此时空间小的压力就大。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,15,3.4油泵控制电路,油泵电机根据其运行速度不同可以分为单速（速度始终恒定）和双速（高速和低速）两种，其控制电路也是有一定区别的。在汽车上常见的单速电机：步进电机、电动车窗、起动机、电动天窗、电动座椅等常见的双速或多速电机：雨刮电机、空调鼓风机、冷却风扇等,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,16,3.4.1单速油泵控制电路,工作过程：1、点火开关打到ig点火档，首先电流经电池b熔线（fu1，fu2）igle形成回路，继电器1得电并保持，k1闭合；2、点火开关打到st起动档，（1）电流从电池b熔线（fu1，fu2）stl2e继电器2得电，k2闭合，油泵电机fp，m得电并与e形成回路，油泵工作；起动机得电，带动发动机飞轮产生转速信号ne。3、ne信号经ecu处理加载到三极管vt1的基极b,其发射极c搭铁，此时ne信号vt1_bvt1ce形成回路，根据三极管的导通条件，则vt1_evt1c导通，由于k1处于保持状态，电流将通过k1l1vt1_evt1cek2保持油泵fp，m保持。,1,2,3,b,c,e,下一页,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,17,3.4.2双速油泵控制电路,2,3,4,双速油泵控制电路实际上只是在单速油泵控制电路的基础上增加了一个组合继电器（3），根据欧姆定律，我们就可以知道k3打到不同的档位时，电机两端的电压不同，此时电机电阻一定，通过电流不同，转速不同。但是由于要检测当前工况的转速，所以需要一个高转速信号和一个低转速信号来控制。,下一页,1,b,c,e,b,e,c,sw,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,18,返回,下一页,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,19,返回,下一页,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,20,3.4.3双速控制方式,1、低速：a、节气门位置传感器（tps）：怠速及小负荷b、转速传感器（sp）：2000rpm2、高速：a、tps：中等负荷，大负荷，全负荷b、转速传感器（sp）：2000rpm,注意：1、单速油泵控制电路时由点火开关控制油泵主继电器的，同时ecu传递转速信号保持；2、双速油泵控制电路由ecu控制油泵主继电器。3、对于使用叶片式空气流量计的车辆，其maf上有油泵触点开关（老式丰田皇冠、凌志、大霸王）,左图中的r-c电路时一个保护电路，主要的目的是保护sw-pb触点开关而设计的，sw-pb频繁通断的时候，由于自感会产生高压电动势，容易烧蚀触点，rc电路中的电阻可以消除电流，电容可以储存电压，并放电消耗在电阻上。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,21,3.4.4油泵控制电路总结,油泵的控制电路并不是很复杂，请大家结合电流信号图来分析。不难看出，在这个图上，存在汽车停机电路，当点火开关ig断开，k1，k2断开，此时，油泵停止供油，汽车在断油的情况下，几十秒后就会停机。要注意，对于叶片式空气流量计，上面有油泵开关继电器：iso标准4、5脚电磁继电器。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,22,3.5燃油滤清器,元件识别及种类燃油滤清器外壳有塑料和金属两种，如下图所示。其滤芯有尼龙布、聚合粉末塑料和纸质滤芯、金属片隙缝式以及多孔陶瓷式滤芯若干种。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,23,3.5.1燃油滤清器安装位置及结构,燃油滤清器串在燃油泵和油箱之间的出油管路上，如下图所示。它的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞，减少机械磨损，确保发动机稳定运行，提高可靠性。燃油滤清器一般都安装在车辆地步右后轮处，极少数的车辆也有安装在机舱内的。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,24,3.5.2燃油滤清器的更换,燃油滤清器必须定期更换（如帕萨特b5为7500公里），如果燃油杂质含量大时，更换的里程间隔应相应缩短。燃油滤清器外壳上的箭头（或字母in）表示燃油的流进方向，如下图所示。安装燃油滤清器时，不允许倒装。即使它在倒装状态工作很短的时间也必须更换（更换燃油滤清器时必须泄压）。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,25,燃油滤清器安装示意图如右图所示。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,26,3.6燃油压力调节器,元件识别：安装位置：燃油分配器（油架、油轨）的末端,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,27,3.6.1燃油压力调节器结构,燃油压力调节器结构如下图所示，它由金属壳体、弹簧、膜片、阀等组成，一般安装在燃油分配管上。膜片将金属壳体的内腔分成两个腔室：一个是弹簧室，内装一个具有一定预紧力的螺旋弹簧，弹簧预紧力作用在膜片上，弹簧室通过软管引人进气歧管的负压；另一个是燃油室，通过两个管接头与燃油分配管及回油管相连。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,28,3.6.2燃油压力调节器工作原理,发动机运转时，进气歧管的负压和弹簧预紧力共同作用在膜片上。燃油泵供给的燃油同时输送到喷油器和压力调节器的燃油室，若油压低于预定值，球阀将回油孔关闭，燃油不再进一步流动。当油压超过预定值时，燃油压力推动膜片使阀向上移动，回油孔打开，燃油经回油管流回油箱，同时弹簧室的弹簧被进一步压缩。一部分燃油经回油孔流回油箱，燃油分配管内的油压下降，膜片在弹簧力的作用下向下移动到原来位置，球阀将回油孔关闭，使燃油分配管内的油压不再下降。作用在膜片上方的进气歧管负压用来调节燃油分配管内的压力。若弹簧的预紧力为250kpa，则进气歧管负压为零时，燃油分配管内的压力保持在250kpa。发动机在怠速工况时，进气歧管压力约为-54kpa（相当于1/2个大气压力，约101kpa），此时回油孔开启的燃油压力为196kpa。节气门全开时，进气歧管的压力约为-5kpa，这时回油孔开启的燃油压力变为245kpa，即节气门全开时的油压调整值自动调整为245kmpa。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,29,3.6.3燃油压力与节气门开度,燃油分配管内油压调整值随进气歧管压力而变化的情况如下图所示。电动汽油泵停止工作时，膜片在弹簧力的作用下，将回油孔关闭，使电动汽油泵与燃油压力调节器之间的油路内保持一定的残余压力（约150kpa）。图中为passatb5轿车油压，可见油路中始终保持250kpa的压力。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,30,3.6.4燃油压力检测,所需工具：燃油压力表，鱼嘴钳，螺丝刀提示：燃油压力表的单位常常使用bar，1bar=100kpa具体步骤：泄压：拔下油泵主继电器或保险丝或油泵电源插头让油泵停止工作，启动车辆并怠速运行直到熄火位置，然后重复启动23次，以使油路中残余燃油完全喷入气缸，确保油路中午压力和几乎没有燃油。拆下燃油管与油架连接处，接上压力表的三通（根据不同车型选择合适的三通或测试接口）同时接上燃油压力表准备好测试。插回保险丝或继电器回复油泵供电。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,31,启动发动机，注意：此时不可能一次着车，需要反复打23次，每次只需要打23秒以保护蓄电池。以passatb5为例：怠速工况下，燃油压力如图（右图）：大约为250kpa拔下燃油压力调节器上的真空管，并用手堵住真空管连接进气歧管的一端，可以观察到，油压升高约50kpa左右（下图）。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,32,用鱼嘴钳或者用手卡住回油管，油压升高，此时能感觉到回油管嘶嘶的流油声。注意：此时不要猛加油门，以及不要卡住会有管时间过长。,关闭点火开关，等待一定时间，看油压是否能保持15010kpa。关闭点火开关，通过压力表上的泄压阀门释放油路中的油压，后重新装回油管。至此测试完成,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,33,3.6.5燃油压力测试总结,燃油压力测试，油路元件更换（油泵、油管、燃油滤清器、燃油压力调节阀、脉动阻尼减震器、油架、喷油器等）的更换都应泄压，燃油中的压力无法用一般的棉布堵住，以防在操作时燃油喷溅到工作灯、火源而发生危险。各种车型的燃油压力并不一样，请参照相关车型的维修手册。用鱼嘴钳卡回油管时最好用布包上，防止钳齿损伤回油管。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,34,案例一：燃油滤清器装反，引起加速无力故障的排除,故障现象：一辆上海通用别克新世纪轿车在行驶时加速迟钝、无力，最高车速只能达到120km/h。车在以前维修时，曾清洗过喷油器，并更换了燃油滤清器、燃油泵、油压调节器，问题没有解决。后又更换了全部火花塞、高压线及点火线圈，故障依旧。故障原因：导致加速无力主要有以下几个因素：空气滤清器、汽油滤清器过脏；喷油器针阀卡滞或阻塞，导致工作不良；使用劣质汽油；火花塞电极间隙过大或过小，导致点火不足；高压线磨损、老化等因素。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,35,故障排除用scanner-m2500检测读取数据流，该车无故障码，各传感器数据正常，怠速时，打开空调，发动机怠速提升，说明怠速控制系统正常；用sun500检查各缸高压火强度，正常，点火动态波正常，尾气排放数据hc和co含量偏低，空燃比为20:1以上，混合气明显偏稀，初步判断可能是喷油量不足造成的；拆解检查并重新清洗各缸喷油器、怠速通道、节气门体后起动车实验，发动机动力仍不足；检查三元催化转化器正常，排气通畅；检查燃油系统油压稍微偏低，由于已经更换了燃油滤清器、燃油泵和油压调节器，因而分析是否是燃油箱有杂质将燃油泵进油口堵塞或油箱盖单向阀损坏，导致工作时油箱内形成真空，使燃油泵泵油不良；更换了一个同车型油箱盖，经路试，动力仍然不足，于是拆下油箱，发现油箱内有少量杂质，但油泵滤网未堵塞，清洗油箱后再试车，故障依旧；,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,36,重新检测各传感器数据流并检查冷却液温度传感器、进气歧管压力传感器等均正常。至此经仔细分析后判断，由于系统燃油油压不足，故障原因还是在油路上；由于燃油泵已更换新件，因而又检查进油管路上是否有挤压处，结果正常；检查燃油滤清器是否有堵塞，于是拆下原修理厂更换过的燃油滤清器，拆下后发现燃油滤清器装反，重新装好燃油滤清器后路试，发动机动力充足、怠速有力，急加速也正常；路试完后重新用sun500检测尾气排放hc、co、co2和o2数据皆正常，怠速和中速时空燃比（14.614.9）:1，尾气排放数据正常，至此故障排除。,故障总结：该车故障很明显是由于燃油滤清器有单向通畅的特点，方向装反，阻碍了燃油的流动，从而造成供油压力不足，所以导致了这一问题的复杂化。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,37,案例二：汽油滤清器滤层脱落引起起步无力、加速回火故障的排除,故障现象一辆凯迪拉克fleetwood乘用车（采用v形八缸5.7l发动机和4l60-e型自动变速器），起步无力，低速时提速缓慢，加速至30km/h后提速正常，且其发动机有时有回火现象。,故障诊断与排除根据故障现象，首先进行发动机失速试验，以判断故障是因发动机动力不足，还是自动变速器有故障而产生的。结果为：发动机的失速转速在d挡时为2800r/min在r挡时为2900r/min说明发动机动力尚好，问题出在自动变速器。连接otc故障检测仪检测自动变速器系统，发现该系统有59、82和84号故障代码，含义分别为tfisensorckthi（自动变速器油温传感器电路信号电压高）、12shiftsolckt（12挡换挡电磁阀电路故障）和23controlsolckt（23挡油压控制电磁阀电路故障）。为排除历史故障代码的干扰，在发动机运转的过程进行消码，但故障代码无法消除。发现：将点火开关断开，再旋转到on位，故障代码可以消掉；在起动发动机后82号和84号故障代码再次出现，说明这两个故障代码确实存在。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,38,再连接otc故障检测仪进行路试，发现12挡换挡电磁阀一直处于off不变。该型自动变速器换挡电磁阀工作状况（下表）说明自动变速器无第1挡和第4挡。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,39,根据以上检查结果分析认为，换挡电磁阀电路或自动变速器电控单元可能有故障。拆下阀体上的换挡电磁阀后测量其电阻，正常。进行通电试磁验，该电磁阀工作正常。检查其线路时发现12挡换挡电磁阀线路有断路现象。焊接好该线路上的断路部位，安装好阀体后试车，该车低速时提速顺畅。对于驾驶员所反映的加速时有时有回火的现象，在试车的过程中未出现过。但为了查找故障原因，用otc故障检测仪对该车的发动机系统进行检测，无故障代码显示。查看数据流，也未发现异常情况。接上燃油压力表测量燃油系统压力，测得该系统的压力为261kpa，正常值应为283325kpa，有些偏低，将燃油压力调节器上的真空管拔下，燃油压力也仅为310kpa。拆下汽油滤清器进行检查，发现其内部的过滤层已经脱落，晃动起来有明显的“咕咚”声。看到此现象后即更换了该汽油滤清器，试车，故障排除。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,40,案例三：以7080km/h的速度行驶时，急加速时车辆抖动严重,故障现象：一辆广州本田雅阁2.0l轿车，该车以7080kmh的速度行驶时，急加速时车辆抖动严重，而缓慢加速时车速可慢慢上来，在无负荷时加速，发动机工作正常。故障排除：1.试车后感觉好像是燃油系统供油不足，询问司机燃油滤清器多长时间没更换了，司机说约2万千米。一般情况下，燃油滤清器在行驶2万千米时不需更换，于是决定先测试一下燃油压力。当拆下燃油脉动阻尼器时，发现流出的燃油中有杂质，怀疑燃油滤清器过脏。拆下燃油滤清器，经检查燃油滤清器堵塞得很严重，于是更换了滤清器，试车，一切正常，维修完工出厂。2.该车行驶了约1000km后，又出现了故障，这次的故障现象是车速大约在90100km/h时，急加速时车辆抖动，而缓慢加速时车速可慢慢上升。分析又是燃油滤清器过脏。拆下燃油滤清器，从里面倒出少许杂质，但如此少量的杂质，不应对车辆造成这么大的影响。问题还应继续找下去。3.拆下燃油泵，发现燃油泵滤网堵塞严重，再查看油箱，发现杂质和铁屑很多。将油箱彻底洗净，将燃油泵滤网、喷油器及燃油管路也清洗干净，更换燃油滤清器，再试车，故障排除。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,41,案例五：电动燃油泵损坏引起久置后难起动,故障现象：一辆捷达轿车，发动机刚停机后再起动能顺利着车，但放置一会儿后发动机不好起动，要起动3-4次才能着车。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,42,案例六：燃油压力调节器膜片损坏，使发动机自行熄火后无法起动,故障现象一辆采用sf1系统（顺序燃油喷射系统）电控发动机的现代伊兰特，发动机自行熄火后，无法起动。故障诊断与排除1、检查发动机机油和冷却液。机油尺指示机油充足，但机油内有强烈的汽油味。经检查，点火系统工作正常。因此怀疑，不能起动的原因可能是燃油系统引起的，而且最有可能的故障部位是在燃油滤清器或燃油泵上，经检查这两个部件均正常。从节气门体上拆下空气滤清器软管，并拆下空气滤清器的滤芯，对空气滤清器滤芯和节气门体进行常规检查。发现燃油从节气门的下方流入节气门体内。燃油是如何进入到节气门体内的呢？细细想想，燃油一定是通过燃油压力调节器与节气门连通的一个真空软管流过来的。把该真空软管连接节气门的一端拆下并放进一个容器内，当转动发动机曲轴时，燃油从真空软管流入容器，这表明燃油压力调节器膜片损坏。2、装上新的燃油压力调节器，并更换发动机机油和机油滤清器，再进行必要的维护后，发动机能顺利起动和正常运转，长时间试车后，故障彻底排除。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,43,3.7油压脉动阻尼减振器,脉动阻尼减振器由壳体、膜片、弹簧、调节螺钉等组成，如下图所示。油压脉动阻尼减震器的主要作用就是为了减少油泵泵出的油的脉动，让油流平稳供给给油架。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,44,3.8喷油器,元件识别（结构图，元件图形参考书本及实物）,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,45,3.8.1.喷油器安装位置及分类,1、位置：燃油分配器下方，进气歧管上2、作用：执行喷油任务，向发动机提供一定量经过雾化的燃油。3、分类：a：按个数分类：分为单点喷射（tbi节气门体喷射技术、spi，已淘汰）和多点喷射（mpi）；b：按喷口形状分类：分为单喷口式（环状）和多喷口式（双孔，三孔，四孔，五孔）c：按电阻值分类：分为高阻值（1017）和低阻值（25，通电测试要串入电阻，使通过喷油器电流小于1a）d：按照内部结构分为：轴针式（高速性能良好低速不经济）和孔式（球阀式、片阀式；控制精确经济，现在90%车辆都使用这种）。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,46,3.8.2喷油器的工作原理,1、喷油器是电磁式的，用电磁线圈的通电时间来控制喷油器针阀的开启时间。2、当电磁线圈不通电时，针阀在回位弹簧的作用下将喷油孔封住，当ecu的喷油控制信号将喷油器的电磁线圈与电源回路接通，针阀在电磁线圈的吸引力的