汽车燃油系统故障诊断与排除毕业设计

自 考 毕 业 论 文 题 目 汽车燃油供给系统汽车燃油供给系统 故障诊断与排除故障诊断与排除 专 业 汽车制造汽车制造 学生姓名 准考证号 指导教师 职称 副教授 日 期 2015 年 5 月 5 日 目 录 摘要 1 关键词 1 一 引言 1 二 汽车燃油供给系统的组成 2 三 燃油供给系统各主要元件介绍 2 1 电动燃油泵 2 2 燃油滤清器 3 3 燃油压力调节器 3 4 燃油油管 4 5 空气滤清器 4 6 电控装置 5 四 汽车燃油供给系统原理 6 五 各组成部件的故障诊断 维修 6 1 电动燃油泵的故障诊断 维修 6 2 燃油压力调节器的故障诊断 维修 7 3 喷油器的故障的诊断 维修 7 六 综合汽车实例分析燃油供给系统的常见故障诊断 8 故障诊断实例 1 8 故障诊断实例 2 9 总结 11 参考文献 12 第 1 页 共 12 页 汽车燃油供给系统故障诊断与排除 摘要 摘要 随着世界汽车整车产业的发展 汽车运用技术的不断成熟 人们对汽车的性能 要求不断的提高特别在燃油方面最为突出 人们大多喜欢采用节能环保的车型 针对 这一发展趋势汽车生产厂商必须在燃油供给方面下大功夫 燃油供给系统就是其中一 部分 而燃油供给系统在汽车节能和环保方面起到了重要作用 但又会在行使过程中 由于各种外界因素的影响 从而使燃油供给系统出现一系列故障 而燃油供给系统直 接影响着汽车行使的稳定性和节能环保性 为此本文通过对燃油供给系统的元件介绍 分析故障和诊断排除 并与实例结合分析燃油供给系统常出现故障进行诊断排除 关键词 关键词 燃油供给系统 元件检修 故障诊断排除 一 引言 汽车燃油供给系统的电化产生 使汽车发动机各项性能有了明显的提高 克服了 化油器式发动机可燃混合气的浓度在各缸的弱点 使吸入发动机各缸内的可燃混合气 的空燃比基本一致 且空气和燃油的混合均匀 因此 发动机可在较稀薄的混合气下 稳定可靠地工作 从而降低了燃料的消耗 提高了汽车的经济性 环保性 但汽车燃 油供给系统的技术状况不良 直接影响了汽车的正常行驶 通过汽车燃油供给系统构 造 组成 工作原理 产生的原因和分析其诱发故障的因素 从而对该类型的故障作 出正确的判断和排除 第 2 页 共 12 页 二 汽车燃油系统的组成 现代汽车燃油供给系统结构基本相同 如图 1 所示 主要由三大部分组成 1 空气供 给装置 2 电子控制装置 3 燃油供 图图 1 汽车燃油系统汽车燃油系统 三 燃油供给系统各主要元件介绍 1 电动燃油泵 1 功用 燃油泵将汽油从油箱中吸出 经油管和汽油滤清器 然后泵入喷射装置 保证汽车在 行驶过程中连续不断地供油 2 构造 燃油泵由膜片 进油阀 出油阀 拉杆 摇臂 手摇臂 膜片弹簧 壳体等组成 如 图 2 所示 图图 2 电动燃油泵电动燃油泵 2 3 1 第 3 页 共 12 页 l 限压阀 2 滚柱式油泵 3 电动机 4 单向阀 A 进油口 B 出油口 3 工作过程 进油过程 膜片装在上下体之间 将内体分为上下两腔 上腔装有进油阀和出油阀 当凸轮轴转动时 偏心轮的凸起部分驱动摇臂 拉杆将膜片向下拉 使膜片克服弹簧 力而往下凹 膜片上的容积增加 油压下降 进油阀被吸开 出油阀关闭 燃油经过 进油阀 进油阀进入膜片上腔 当偏心轮偏心部分转过后 膜片弹簧将膜片向上顶 迫使膜片上凹 使膜片上腔空间减小 油压变大 进油阀关闭 出油阀打开 油泵对 外泵油 4 电动燃油泵的类型 电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动燃油泵 其作用是给电控燃油喷射系统提供 具有一定压力的燃油 电动燃油泵的电动机和燃油泵连成一体 密封在同一壳体内 电动燃油泵按位置不同 可分为内置式和外置式两种 在桑塔纳 2000 型汽车中就采用了内置式电动燃油泵安装在油箱中 具有噪声小 不易 产生气阻 不易泄露 安装管路较简单等优点 应用较为广泛 有些车型在油箱内还 设置有一个小油箱 并将燃油泵置于小油箱中 这样可以防止在油箱燃油不足时 因 汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的移动 使燃油泵吸入空气而产生气阻 目前各车型装用的电动燃油泵按其结构不同 有涡轮式 滚柱式 转子式 和侧槽式 内置式多采用涡轮式 外置式多才用滚柱式 2 燃油滤清器 1 功用 燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中 其功用是滤除燃油中的杂质和水分 防 止燃油系统堵塞 减小机械磨损 以保证发动机正常工作 2 组成 滤清器由壳体 油塞 滤芯 滤网等组成 3 工作过程 燃油滤清器不在发动机上而是在车架上 滤清器位于燃油泵之后的高压油路中 燃油 滤清器分为两种 纸式滤芯和多孔陶瓷滤芯 燃油经过滤芯进入油管 然后经过滤清 器的沉淀后 轻的杂质随燃油流向滤芯 而清洁的燃油渗入内部 经油管流出送到燃 油泵 3 燃油压力调节器 1 功用 第 3 页 共 12 页 燃油压力调节器的功用就是调节燃油压力 使燃油压力保持在 0 25 0 3mp 之间 防止 因燃油压力过高或过低影响汽车的正常行驶 图图 3 燃油压力调节器燃油压力调节器 l 进油口 2 回油接头管 3 球阀 4 阀座 5 膜片 6 压力弹簧 7 进气管接头 2 构造 主要是由膜片 弹簧 和回油阀等组成 膜片将调节器壳体内部分成两个腔室 膜片上方的弹簧气室通过软管与进气管相通 膜片与回油阀相连 回油阀直接控制回 油量 如图 3 所示 3 工作过程 发动机工作时 燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气 体的压力之和 膜片下方承受的压力为燃油压力 当上下压力相等时 膜片位置不动 当进气管内气体压力下降时 膜片向上移动 回油阀开度增大 回油量增多 使输油 管路内的燃油压力也下降 反之 油压升高 在发动机工作时 压力调节器通过控制 回油量来调节输油管内的燃油压力 从而保持喷油压差稳定不变 4 燃油油管 油管是连接供给发动机供给燃料装置 在保证车辆正常行驶时能连续不断的为发 动机提供所需燃料 5 空气滤清器 1 功用 空气滤清器其作用是将空气中的微粒杂质在进入装置前滤除 保证供给气缸足够 量的清洁空气 以免在机械式活塞工作时经滤清器进入的空气灰尘加剧零件的磨损 2 工作原理 第 4 页 共 12 页 空气滤清器是根据吸附原理 在滤清器工作时与大气产生压力差 引导气流通过 滤芯 如金属网 丝 棉质物和纸质 进入发动机内 滤芯将空气中的尘土隔离和 粘附 从而使空气得到滤清 3 类型和特点 现代汽车中发动机装用的空气滤清器 一般都是纸式滤芯或金属滤芯 空气滤清 器主要是由滤芯和壳体两部分组成 而滤清器主要特点是滤清效率高 流动阻力低 能较长时间连续使用而无须保养 6 电控装置 1 功用 为了满足越来越多严格的排放法规要求 同时提高汽车的动力性 经济性 环保 性 电控燃油喷射装置可使可燃混合气的浓度达到最好 保证混合气能在气缸中及时 完全燃烧 燃烧得越完全得到的热量越多 使发动机输出功率越大 燃烧得及时可使 耗油量下降 热效率提高 而且可使发动机排放的废气得到控制 2 电喷装置的分类 燃油喷射系统按安装方式可分为两种 一是单点喷射式 它是指在节流阀体上安 装了一只或两只喷油器 向进气歧管喷油形成可燃混合气 二是多点喷射式 它是指 在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器 由 ECU 控制喷油器适时喷油 电控燃油 装置的喷油方式也有两种 一是连续喷射 二是间歇喷射 连续喷射现在大多用于机 械式中 间歇喷射方式广泛用于现代电控汽油喷射中 在本文中的桑塔纳 2000 就是采 用了间歇喷射燃油 3 电控燃油喷射装置的优点 电控喷射装置与传统化油器有着原理性的区别 化油器是依靠空气流过化油器喉 管时产生负压 将浮子室内的汽油吸到喉管并随同空气流雾化成可燃混合气 而电控 燃油喷射装置的喷油量控制是由 ECU 将发动机转速和负荷信号作为主控信号 确定基 本喷油量 喷油电磁阀开启的时间长短 并根据其它有关输入信号加以修正 最后确 定总喷油量 众所周知 现代汽车中燃油在进入发动机气缸之前 燃油需要喷散成雾状和蒸发 并按一定的比例与空气混合形成可燃混合气 这种可燃混合气中燃油的多少称可燃混 合气浓度 由于燃烧放热量主要受限于气缸的充气量 充气量越大 发动机功率和扭 第 5 页 共 12 页 矩越大 电子燃油喷射系统就是这样一种能够提高汽油雾化量 改进燃烧 控制排污 和改善汽油发动机性能的装置 四 汽车燃油供给系统原理 油泵电动机通电时 燃油泵电动机驱动涡轮泵叶片旋转 由于离心力作用 是叶 轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳体将燃油从进油室带往出油室 由于进油室的燃油不断 带走 形成一定的真空度 将燃油从进油口吸入而出油室燃油不断增多 燃油压力升 高 当达到一定值时 则顶开出油阀 经出油口输出 出油阀还可以在油泵不工作时 阻止燃油流回油箱 保持油路有一定的残余压力 便于下次启动 五 各组成部件的故障诊断 维修 1 电动燃油泵的故障诊断 维修 根据燃油系统的电路图进行检修 因车而异 下面以桑塔纳 2000 燃油系统 如 图 4 所示 为例说明 图图 4 桑坦纳桑坦纳 2000 油泵电路图油泵电路图 1 就车检查燃油泵工作情况 第 6 页 共 12 页 打开点火开关处于 ON 位置 但不启动发动机 检查燃油系统的流动 进油软 管有油压 同时可听到 2S 左右油泵工作的声音 如果无声音 关闭点火开关 取下检 查油泵插头 在打开点火开关的时候有 2S 左右应有 12V 电压 若无电压或电压不正常 应检查以下元件 燃油泵继电器 J17 各线束连接口 发动机控制单元 J220 等 2 燃油压力的检查 卸除燃油系统残余油压 从蓄电池上拆下搭铁线 拆下输油管 并装入燃油压力表 装好蓄电池的负极 将点火开关处于 ON 位置上 测量油压 其标准值为 250 300KPa 如压力过高的 则检查回油管或更换油压调节器 如压力过低 应检查以下 元件 燃油泵 燃油滤清器 燃油管 燃油压力调节器 再启动发动机 测量油压 怠速时其标准油压为 200 250KPa 此时拆下油压调节器 真空管 并堵住 其标准值 为 250 300KPa 若不符合要求应检查真空管和油压调节器 熄火后 检查油压表读数 是否在 5min 不降低 如不能 应检查燃油泵 油压调节器和喷油器 3 燃油泵的检测和主要故障 燃油泵为不可拆式 一次性使用 其转速的高低决定于驱动电压与发动机的转速无 关 其工作电压多为 12 伏 绕组的电阻为 0 2 1 欧姆出油压力为 200 350KPa 流量 为 80 120L h 在进油管中测油压 静态的油压应略高于动态的油压 夹住油压调节 器上的回油管 油压应上升 50KPa 转转速上升 100r min 以上为好 造成燃油泵故障 一般有汽油中的杂质造成进油口处的滤网堵塞 泵油量减少 汽油滤清器脏堵或接反 以及加油不及时 造成负载加大 炭刷 弹簧 换向片 绕组等磨损加大以及发热 电阻值变大转速下降 油压和油量下降而失效 2 燃油压力调节器的故障诊断 维修 真空式燃油压力调节器是利用进气歧管的真空度来调节系统油压的 当油压调节器 里面的膜片出现老化 疲劳时 也会导致系统油压下降 所以 应检查燃油压力调节 器中的弹簧的工作情况 弹簧疲劳易造成回油过多 分配管中压力减少 检查膜片工 作情况 膜片破裂 容易造成汽油流入进气管中 空燃比极浓而窒熄 燃油压力调节 器上的回油管回油是经常的 如果不回油或回油量小 则说明燃油泵或汽油滤清器有 问题 在进油管中测量油压时 拆下燃油力调节器的真空管堵住 此时油压表的续数 应增大 3 喷油器的故障的诊断 维修 造成喷油器故障的主要原因 第 7 页 共 12 页 脏堵 碳化物和胶质是脏堵的主要物质 使每循环供油量减少 造成怠速不稳 加 速不良等故障 绕组烧毁 电阻值变化而报废 针阀犯卡 不喷油 单缸断电后无转速下降的变化 常喷油 不雾化 冒黑烟 不着火 冒白烟 雾化不良 锥角 射程不良 怠速游车或冒黑烟 针阀升程扩大 噪声高 喷油关断时间变化失常 喷油量失常 密封圈失效 漏气 漏油 要求上下密封圈都是一次性使用 1 就车检查喷油器 发动机热车后使其怠速运转 用螺丝刀或听诊器听到各缸喷油器工作的声音 在 发动机运转时应听到喷油器有节奏的 嗒嗒 声 这是喷油器在电脉冲的作用下的喷 油工作声 也可以用拔掉喷油器线束插头后听响声是否消失的方法 来确定是否是喷 油器的声音 若各缸喷油器工作声音清脆均匀 则说明各喷油器工作正常 若某缸喷 油器的工作声音很小 则说明喷油器工作不正常 可能是针阀卡滞 应作时一步的检 查 若听不见某缸喷油器的工作声音 说明该喷油器不工作 此时应检查喷油器控制 线路或测量喷油器电磁线圈电阻 若控制线路及电磁线圈正常 则说明喷油器针阀完 全卡死 应更换喷油器 2 断缸检查喷油器 发动机热车后使其怠速运转 依次拔下各缸喷油器的线束插头 使喷油器停止工 作 进行断缸检查 若拔下某缸喷油器线束插头后 发动机转速有明显下降 则说明 该缸喷油器工作正常 相反 若拔下某缸喷油器线束插头后发动机转速无明显的下降 则说明该喷油器不工作或工作不良 应进一步的检查 喷油器电磁线圈带内阻的测量 拔下喷油器插头 用万用表测量喷油两接柱 如正常 应能导通 其电阻应为 12 16 欧姆左右 高电阻型 或 3 5 欧姆 低电阻型 测量结束后 插好喷油器线束接头 3 喷油器的维修 在工作台上铺一块干净的布 将分配管及喷油器内的残余汽油倒在白布上 若发 现有铁锈或水珠自分配管内或喷油器口流出 说明喷油器已锈蚀 应更换 喷油器可 以用喷油器清洗试验台进行测试和清洗 在喷油器清洗试验台上可以观察喷油器雾化 状况 测定喷油器在一定时间或一定喷油次数内的喷油量 检查喷油器针阀密封性能 对于工作不良的喷油器 可在清洗试验台上进行超声波清洗和反流冲洗 以达到彻底 第 8 页 共 12 页 清洁喷油器 使之恢复良好的喷油雾雾化能力的目的 六 综合汽车实例分析燃油供给系统的常见故障诊断 1 故障诊断实例 1 据用户称 自己的一辆桑塔纳 2000 型汽车 当打开点火开关起动发动机时 点火 多次都不能起动 经用户仔细检查油箱中的燃油足够 其他各个系统均工作正常 在次 打开点火开关还是不能起动发动机 用户在次检查燃油箱处 发现燃油箱中的燃油泵 没 有任何反映 根据用户的上述反映可知燃油泵出现了故障 1 判断出现故障的大概原因 1 燃油泵电动机不能转动 2 电子控制单元中的主继电器出现故障 3 燃油泵继电器故障 4 发动机中传感器故障 5 线路或油管连接处松动 接触不良 渗漏 线路短路或断路 点火开关接触不 良等 6 油泵压力不足 2 故障诊断 1 针对桑塔纳 2000 车型 首先要释放燃油系统压力 2 就车检测 打开点火开关但不起动发动机 打开油箱仔细听有无油泵运转的声 音 如果听不到燃油泵运转声音 可以用手检查进油软管有无压力 如果压力偏高 则一般是油压调节器不良 如果燃油泵都无上述现象则应检查燃油泵控制路线 3 检查燃油泵熔断器是否正常 如果熔断器不正常 应更换燃油泵熔断器 4 如果燃油泵熔断器工作正常 从继电器板上拔下燃油泵继电器 连接上燃油泵 各个节点 如果燃油泵运转 检查燃油泵控制电路 5 如果燃油泵不运转 拔下燃油泵的插头用专用仪器进行检查 如果仪器指示灯 正常的闪亮 检查燃油泵到插头的连接 必要时更换燃油泵 6 如果仪器指示灯不亮 检查燃油泵到继电器到燃油泵的导线 必要时更换导线 3 故障处理措施 针对以上故障最为直接的方法就是更换燃油泵 现代汽车中大多数的燃油泵是不 第 9 页 共 12 页 能修理的 一但损坏就只有更换 如果故障出现在燃油器线路部分可以更换其线路 然后继续使用 线路没有出现故障则应检查压力调节器压力是否偏高或者是偏低 往 往是因为压力调节器处油压过过高导致混合气浓度过高 引起喷油器不能正常的工作 检修完后打开点火开关 燃油泵能正常工作则说明故障排除 若不能则继续检查其他 元件 2 故障诊断实例 2 1 故障现象 桑塔纳 2000 型汽车在驻车时 油箱内发出 吱吱 异响声 2 故障诊断排除 根据上述故障现象 初步判断此异响由燃油泵发出 于是关掉点 火开关 拆下蓄电池负极线的情况下 打开油箱取出燃油泵 发现油箱内汽油为棕红 色 将手伸到油箱触摸油箱底部 感觉有沉淀物 检查发现燃油泵滤网的滤网内外已 有大量 的沉淀物 初步判断故障原因为 燃油泵内进入大量的沉淀物使油道受阻而发响 由 于燃油泵的不可解体 只好更换新品 将油箱内剩下的燃油抽出清洗油箱后 将新的 燃油泵安装进去 再把已过滤和沉淀过的燃油倒回油箱 启动发动机 着车 燃油泵 仍然有异响 只是声音比先前小了一些 于是在将燃油泵卸下 将正在维修的另外一辆桑塔纳 2000 型汽车燃油泵装于此车 着车发现故障依然存在 说明故障不在燃油泵而可能在燃油供给系统的其他部位 于 是只好将燃油管路 进出油压调节器 喷油器 全部清洗 清洗时发现燃油管路的燃 油压力调节器内有大量的油泥和沉淀物 燃油滤清器用嘴吹已不通气 只好更换新品 将所有部件清洗干净并按原位装复好之后 着车 异响全部消失 故障排除 3 分析其故障原因 由于使用了劣质汽油 燃油中含有大量杂质的沉淀物 它们会 透过油泵滤网随着燃油的流动附着在油