1 10喷油器故障检修

,发动机电控系统识别,主讲人：张忠伟,延时符,汽车发动机电控系统检修课程项目一燃油供给不良故障检修任务十喷油器故障检修,主要内容Primarycoverage,一、学习目标,1.能根据故障现象制定正确的维修计划;2.能正确选择诊断设备对喷油器引起的故障进行诊断;3.能使用万用表、故障诊断仪对喷油器的电路进行检测;4.能够使用超声波清洗机对喷油器进行清洗和测试;5.能正确记录、分析各种检测结果并确定故障原因和故障部位;6.能按照正确操作程序进行喷油器的更换;7.能正确检查喷油器故障的修复质量;8.能够自主检修喷油器引起的故障。,二、情景描述,故障现象：一辆迈腾1.8TSI轿车，发动机冷车不易着车，有时起动三四次才能着车；着车后，冷车怠速较稳，随着水温逐步上升，发动机出现抖动，排气管发出“突突”声；行车时，加速无力。勉强能加速到80-90Km/h时，车身出现发冲、后坐现象，类似于高速断火的征兆(低速时此现象不太明显)；检查其尾气CO浓度为0.2%-0.3%，但HC浓度高达1800ppm。诊断与排除：用解码仪读故障码，无故障码。对点火系统进行检查。高压线和点火线圈正常；火花塞间隙正常；进行跳火试验和外观检查，未发现异常，排除点火系统存在故障的可能性。对供油系统进行检查，燃油压力为正常值。采用逐缸断油的方式，进行试验，当将2、3缸断油时，发动机转速并没有明显下降，说明2、3缸工作不良。检查发动机控制喷油器信号，正常。据此判断为2、3缸喷油器堵塞。清先喷油器后，装复试车，正常。分析：2、3缸喷油器堵塞使喷油量减少，造成两个缸的混合气过稀导致冷起动困难。冷车怠速时，由于低温加浓，对发动机工作影响不大。随温度上升，加浓量越来越小，2、3缸混合气逐渐变稀，某些时刻还会因过稀而导致燃烧失火，造成热车加速不良，并产生发冲、后坐，从而导致排气管发出“突突”声和尾气排放超标。,三、相关知识,一、喷油正时控制喷油正时就是喷油器什么时候开始喷油的问题。对于多点间歇喷射发动机，喷油正时分为同步喷油和异步喷油;同步喷射是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴转角进行喷油，同步喷油有规律性;异步喷油与发动机的工作不同步，无规律性，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油。同步喷射发动机可以分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。,三、相关知识,一、喷油正时控制1.同时喷射视频-2-2同时喷射各缸喷油器都由ECU控制，同时喷油和停油。如图1-125所示。喷油正时控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路开始喷油。同时喷射正时如图1-126所示。同时喷射的特点是每个工作循环同时喷油2次；各缸喷油时间不可能最佳，混合气质量不一致;电路结构与软件较简单，早期多采用。,图1-125同时喷射控制电路图,图1-126同时喷射正时图,三、相关知识,2.分组喷射分组喷射是把所有喷油器分成2-3组，由ECU分组控制喷油器。以各组最先进入作功的缸为基准，在该缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，开始喷油，如图1-127所示。分组喷射正时如图1-128所示。其工作特点是每个工作循环各组均喷射1次(或2次)。,图1-127分组喷射控制电路图,三、相关知识,3.顺序喷射视频-2-3顺序喷射顺序喷射的喷油器驱动回路数与气缸数目相等。ECU根据凸轮轴位置传感器(G信号)、曲轴位置传感器(Ne信号)和发动机的作功顺序，确定各缸工作位置。当确定各缸活塞运行至排气行程上止点某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸开始喷油。如图1-129所示。,图1-128分组喷射正时图,图1-129顺序喷射控制电路图,三、相关知识,顺序喷射正时如图1-130所示。顺序喷射的特点是能够设立最佳喷油时间，对混合气形成有利;喷油正时在排气上止点前60-70；但是其控制软件复杂。,图1-130顺序喷射正时图,三、相关知识,二、喷油量控制发动机在不同工况下运转，对混合气浓度的要求也不同。特别是在一些特殊工况下(如起动、急加速、急减速等)，对混合气浓度有特殊的要求。电脑要根据有关传感器测得的运转工况，按不同的方式控制喷油量。喷油量的控制方式可分为起动控制、运转控制、断油控制和反馈控制。1.起动喷油控制起动时，发动机由起动机带动运转。由于转速很低，转速的波动也很大，这时空气流量传感器所测得的进气量信号有很大的误差。基于这个原因，在发动机起动时，电脑不以空气流量传感器的信号作为喷油量的计算依据，而是按预先给定的起动程序来进行喷油控制。电脑根据起动开关及转速传感器的信号，判定发动机是否处于起动状态，以决定是否按起动程序控制喷油。当起动开关接通，且发动机转速低于300r/min时，电脑判定发动机处于起动状态，从而按起动程序控制喷油。在起动喷油控制程序中，电脑按发动机冷却液温度、进气温度、起动转速计算出一个固定的喷油量。这一喷油量能使发动机获得顺利起动所需的浓混合气。冷车起动时，发动机温度很低，喷入进气道的燃油不易蒸发。为了能产生足够的燃油蒸气，形成足够浓度的可燃混合气，保证发动机在低温下也能正常起动，必须进一步增大喷油量。由电脑控制，通过增加各缸喷油器的喷油持续时间或喷油次数来增加喷油量。所增加的喷油量及加浓持续时间完全由电脑根据进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器测得的温度高低来决定。发动机冷却液温度或进气温度愈低，喷油量就愈大，加浓的持续时间也就取长。这种冷起动控制方式不设冷起动喷油器和冷起动温度开关。,三、相关知识,2.运转喷油控制(1)基本喷油量基本喷油量是根据发动机每个工作循环的进气量，按理论混合比(空燃比14.7:1)计算出的喷油量。(2)修正量修正量是根据进气温度、大气压力等实际运转情况，对基本喷油量进行适当修正，使发动机在不同运转条件下都能获得最佳浓度的混合气。修正量的内容为:1)进气温度修正。2)大气压力修正。3)蓄电池电压修正(电压变化时，自动对喷油脉冲宽度加以修正)。(3)增量1)起动后增量2)暖机增量3)加速增量4)大负荷增量,三、相关知识,3.断油控制断油控制是电脑在一些特殊工况下，暂时中断燃油喷射，以满足发动机运转中的特殊要求。它包括以下几种断油控制方式:(1)超速断油控制超速断油是在发动机转速超过允许的最高转速时，由电脑自动中断喷油，以防止发动机超速运转，造成机件损坏，也有利于减小燃油消耗量，减少有害排放物。超速断油控制过程是由电脑将转速传感器测得的发动机实际转速与控制程序中设定的发动机最高极限转速(一般为6000-7000转/分)相比较。当实际转速超过此极限转速时，电脑就切断送给喷油器的喷油脉冲，使喷油器停止喷油，从而限制发动机转速进一步升高;当断油后发动机转速下降至低于极限转速约100转/分时，断油控制结束，恢复喷油。(2)减速断油控制汽车在高速行驶中突然松开油门踏板减速时，发动机仍在汽车惯性的带动下高速旋转。由于节气门已关闭，进入气缸的混合气数量很少，在高速运转下燃烧不完全，使废气中的有害排放物增多。减速断油控制就是当发动机在高转速运转中突然减速时，由电脑自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油。其目的是为了控制急减速时有害物的排放，减少燃油消耗量，促使发动机转速尽快下降，有利于汽车减速。,三、相关知识,(3)溢油消除起动时汽油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。若多次转动起动马达后发动机仍末起动，淤集在气缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞，使之不能跳火。这种情况称为溢油或淹缸。此时驾驶员可将油门踏板踩到底，并转动点火开关，起动发动机。电脑在这种情况下会自动中断燃油喷射，以排除气缸中多余的燃油，使火花塞干燥。电脑只有在点火开关、发动机转速及节气门位置同时满足以下条件时，才能计入溢油消除状态:点火开关处于起动位置。发动机转速低于500转/分。节气门全开。因此，电子控制汽油喷射式发动机在起动时，不必踩下油门踏板，否则有可能因进入溢油消除状态而使发动机无法起动。(4)减扭矩断油控制装有电子控制自动变速器的汽车在行驶中自动升档时，控制变速器的电脑会向汽油喷射系统的电脑发出减扭矩信号。汽油喷射系统的电脑在收到这一减扭矩信号时，会暂时中断个别气缸(如2、3缸)的喷油，以降低发动机转速，从而减轻换档冲击。,三、相关知识,4.反馈控制汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器，使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制(闭环控制)是在排气管上加装氧传感器，根据排气中氧含量的变化，测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，把它输入计算机与设定的目标空燃比值进行比较，将误差信号经放大器控制电磁喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标值附近。因此，闭环控制可达到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。但是，为了使三元催化装置对排气净化处理达到最佳效果，闭环控制的汽油喷射系统只能运行在理论空燃比14.7附近很窄的范围内。因此对特殊的运行工况，如启动、暖机、怠速、加速、满负荷等需加浓混合气的工况，仍需采用开环控制，使电磁喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，充分发挥发动机的动力性能，所以采用开环和闭环相结合的控制方式。,三、相关知识,三、喷油器的结构与工作原理视频-2-9喷油器的结构1.喷油器的功用根据ECU指令，控制燃油喷射量。其外形如图1-131所示。2.喷油器的构造按喷油口的结构不同，喷油器可分为轴针式和孔式两种，如图1-132所示。(a)图为孔式喷油器；(b)图为轴针式喷油器。喷油器主要由滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀等组成，针阀与衔铁制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针伸入喷口，轴针在喷口中不断运动，使喷口不易阻塞。按用途分为单点喷射系统和多点喷射系统，单点喷射安装在节气门体空气入口处，多点喷射安装在各进气歧管或进气道附近的缸盖上，并用输油管路固定。,图1-131喷油器的外形,图1-132喷油器结构,三、相关知识,迈腾1.8TSI采用的是高压喷油器其结构如图1-133，高压喷油器主要作用是使燃油形成细雾；正确计量出燃油量；将燃油准确地喷到燃烧室内相应区域；在正确的时刻燃油被直接压入燃烧室。单孔高压喷油器燃油喷束角为70，喷束倾角为20。这样可以在短时间内喷出很多燃油，从而满足发动机的需要。,图1-133压喷油器,三、相关知识,3.喷油器的原理当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，将衔铁吸起并带动针阀离开阀座，同时回位弹簧被压缩，燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出;当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，回位弹簧迅速使针阀关闭，喷油器停止喷油。,三、相关知识,三、喷油器的驱动方式与喷油器的电路1.喷油器的驱动方式喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种。如图1-134所示。电流驱动只适用于低阻喷油器，电压驱动既适用于低阻喷油器，又可用于高阻喷油器。低阻喷油器指电磁线圈电阻值为2-3，高阻喷油器指电磁线圈电阻值为3-16。在电流驱动回路中无附加电阻，低阻喷油器直接与蓄电池连接，通过ECU中的晶体管对流过喷油器电磁线圈的电流进行控制。在电压驱动回路中使用低阻喷油器时，必须在回路中串入附加电阻;使用高阻喷油器就不需要串入附加电阻。,图1-134喷油器驱动回路,三、相关知识,图1-135迈腾1.8TSI喷油器电路J623-发动机控制单元N30-1缸喷油器N31-2缸喷油器N32-3缸喷油器N33-4缸喷油器,2.喷油器电路迈腾1.8TSI喷油器电路和插头如图1-140所示。,四、任务实施,一、喷油器就车检查起动发动机热车至正常温度后使其怠速运转，用螺丝刀或听诊器测听各缸喷油器工作的声音；正常情况应能听到喷油器清脆“嗒嗒”的声音，若某缸喷油器的工作声音很小，则说明该喷油器工作不正常，可能是针阀卡滞。若听不见某缸喷油器的工作声音，说明该喷油器不工作，应进一步检测。,四、任务实施,二、解码仪检测诊断1.故障分析关闭点火开关，连接解码仪至汽车诊断接口，打开点火开关，开起解码仪的电源开关，按解码仪的页面提示进入，读取故障码-清码-试车-再读，如有喷油器的故障码，记录故障码，按故障码诊断。2.数据流分析发动机怠速运行，正常喷油脉宽为1.5-2.5ms，低于1.5ms的现象在超速断油时出现，如高于2.5ms，可能是空气流量计损坏、节气门位置传感器损坏、有额外的某个汽缸不工作。并能随着转速的升高，喷油脉宽也会加大。3.断缸检查起动发动机热车至正常温度后使其怠速运转，有解码仪的动作测试或依次拔下各缸喷油器的线束插头，使喷油器停止喷油，进行断缸检查；若断缸后，发动机转速有明显下降，则说明该喷油器工作正常；若发动机转速无明显下降，则说明该缸不工作或工作不良，可能是喷油器不工作，则应作进一步的检查。,四、任务实施,三、万用表检测诊断1.电阻检测关闭点火开关，如图1-136所示，断开各缸喷油连接器，测量各缸喷油器两端子之间电阻，低阻为2-3，高阻电阻值为3-16；再断开ECU连接器，测量各缸啧油器线束连接器与ECU连接器线束之间电阻应小于0.5，对地之间电阻应为无穷大。否则应修复。2.电压检测关闭点火开关，断开各缸喷油连接器，打开点火开关，检查各缸喷油器线束连接器1端子与地之间的电压，应为蓄电池电压(12V)，否则，应检修保险丝和相关线路。当电压和线路都正常时，关闭点火开，断开四个喷油器连接器。将发光二极管插在每个连接器上(注意二极管的正负极不要接反)，起动发动机二极管应点亮，否则，更换发动机ECU。,四、任务实施,四、喷油量、雾化情况和泄漏的检查使用喷油器自动清洗测试仪来测试喷油器喷油量、雾化情况和泄漏的检查，可以按以下方法进行。1.将燃油分配管和喷油器一同拆下，用软管将燃油分配管的进口与燃油滤清器的出口可靠地连接，同时将另一软管连接压力调节器的回油口与回油管。2.打开点火开关，跨接电动燃油泵使之运转建立起系统油压。3.观察喷油器有无漏油。泄漏量每两分钟不能超过1滴，否则更换喷油器。4.关闭