1 9电动燃油泵故障检修

,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九电动燃油泵故障检修,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电动燃油泵引起的故障进行诊断;3.能使用万用表、故障诊断仪对电动燃油泵电路进行检修;4.能够熟练使用燃油压力表检测各种工况下的油压;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电动燃油泵的更换;7.能正确检查电动燃油泵故障的修复质量;8.能够自主检修电动燃油泵引起的故障。,二、情景描述,故障现象现：一辆行驶里程约1.3万km的大众新迈腾1.8TSI轿车。该车起动车辆，起动机工作正常，但车辆无法启动。诊断与排除：用VAS5052A检测发动机系统无故障码解码仪检测，无故障码，读取发动机控制单元数据流140第3组显示的高压燃油压力的实际值为4.090bar明显小于怠速时正常值40bar。根据维修手册MagotanB7L2011_燃油供给系-汽油发动机低压油泵压力额定值为：4.0-7.0bar，而一般正常车辆低压油泵压力经验值为6.0bar左右。根据以上分析初步怀疑低压燃油泵及相关的线路有问题。测量燃油泵线圈电阻即针脚T5A/1与T5A/5时，发现电阻为无穷大。更换燃油泵故障排除。分析：此车由于燃油泵电机故障导致燃油泵供油压力低，车辆无法启动。对于本案例，如果不了解低压燃油泵供油压力的压力经验值，可能会最先想到是高压油泵的故障，这样可能会先更换高压油泵再进行测试，而多走许多冤枉路。,三、相关知识,一、电动燃油泵的作用视频-2-6电动燃油泵电动汽油泵的主要功用是连续不断地把燃油从汽油箱吸出供给燃油系统足够的具有规定压力的汽油。电控燃油喷射系统对燃油泵的基本要求是:只有在发动机处于启动和运转状态时，燃油泵才泵油;发动机不运转，接通点火开关，燃油泵也不工作。有的发动机为了控制泵油量，还根据发动机的负荷和转速等情况，对燃油泵的转速进行控制。,三、相关知识,二、电动燃油泵的类型1.按安装位置不同分为内置式和外置式。(1)内置式:安装在油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单。(2)外置式:串接在油箱外部的输油管路中，易布置、安装自由大，噪声大，易产生气阻。2.按电动燃油泵的结构不同分为:涡轮式滚柱式转子式侧槽式。,三、相关知识,三、电动燃油泵的结构及工作原理电动燃油泵主要由泵体、永磁电动机和外壳三部分组成，如图1-107所示。永磁电动机通电即带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入，经燃油泵内部，再从出油口压出，为燃油系统提供一定压力的燃油。燃油流经燃油泵内部时，对永磁电动机的电枢起冷却作用，电动机浸泡在燃油中，由于没有空气，燃油泵工作时，不可能着火。电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置等。电刷与电枢上换向器相接触，其引线连接在外壳的接线柱上，燃油泵外壳两端卷边铆紧，使其成为一个不可拆卸的总成。燃油泵上的安全阀是为了避免燃油管路阻塞时，油压过分升高，而造成油管破裂或燃油泵损坏等问题。单向阀是为了在燃油泵停止工作时密封油路，使供油系统保持一定残压以便下次起动容易。燃油泵供给的燃油量要比发动机要求的最大喷油量大，以便在各种行驶工况下保持固定的输油压力，多余的燃油会通过燃油压力调节器自动返回汽油箱。同时，电动泵可以消除高温下的气阻现象，更不会出现供油不足的情况，而且提高了起动性能、加速性能和燃烧效率，可以节约燃油10%左右。,图1-107电动燃油泵结构,三、相关知识,动画-叶片式汽油泵图,三、相关知识,1.泵体的结构及工作原理泵体是电动燃油泵的主体，根据其结构不同，可分为滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等型式。,三、相关知识,(1)滚柱泵滚柱泵是最常用的结构型式。电动滚柱式燃油泵也简称为电动燃油泵，或称为燃油泵。燃油泵主要由永磁电动机(小功率直流电动机)、滚柱泵体(转子、滚柱和泵套)、外壳(进油口、出油口、电源线接线柱)三部分组成，图1-108示。,图1-108滚柱式电动燃油泵结构,三、相关知识,装有滚柱的转子被偏心地安装在泵套内，电动机旋转带动转子旋转时，位于凹槽内的5个滚柱在离心力作用下压靠在泵套内表面上，并封住转子与泵套之间的空间，滚柱紧贴着泵套的内壁滚动，即利用转子、滚柱和泵套三者所包容部分的容积变化，使汽油在容积由小变大的一侧(入口)被吸入，在容积由大变小的一侧(出口)被压出，并使燃油的压力升高，如图1-109示。滚柱泵在无燃油而油泵旋转的时，因转子上的滚柱与壳体内壁无法密封，因而不会产生吸力，造成缺油以致冷却不良而烧毁的现象。,图1-109滚柱式电动燃油泵工作原理,三、相关知识,2.齿轮泵齿轮泵的工作原理与滚柱泵相似。它由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵壳组成，如图1-110所示。主动齿轮偏心地安装在从动齿轮中，当电动机带动主动齿轮旋转时，则带动与之相合的从动齿轮一起旋转。在旋转过程中，内外齿轮所围合的腔室将发生容积大小的变化，即可利用这种容积的变化将燃油以一定的压力泵出。齿轮泵与滚柱泵的结构相似，在相同外形尺寸下，泵油腔室数目(等于齿数)较多，因此输出的油压比较均匀。,图1-110齿轮泵结构,三、相关知识,3.涡轮泵涡轮泵又称再生泵。如图1-111所示。泵的燃油输送和压力升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。其结构非常简单，仅由叶轮和两个法兰组成。两个法兰相对立，中间形成一个空腔，叶轮位于其中。叶轮圆周上有许多涡轮叶片，法兰上与叶片相对应的部位开有合适的流道。当电动机带动叶轮旋转时，叶片带动由进油口流入的燃油经法兰内的流道从出油口压出。涡轮泵的效率低，特别是压力升高的效率不太高。,图1-111涡轮式电动燃油泵结构示意图,三、相关知识,4.侧槽泵侧槽泵的工作原理与涡轮泵十分相似，也是通过液体分子之间的动能转换使燃油具有动能与压力。两者的主要区别在于叶轮形状，叶片数目及流道的形状与配置。它仅由法兰和叶轮两部分组成。法兰包括进油口、侧槽和封闭导式流槽;叶轮包括正对着边槽的叶片环和可使燃油从导流槽穿过叶轮流向其背面的轮辐。侧槽泵的突出优点在于能以蒸气和燃油的混合物运转，并能通过适当的放气口分离或提高压力，使蒸气冷凝来消除蒸气泡，这对于电喷系统的正常工作具有重要意义。,三、相关知识,四、电动燃油泵的控制电动燃油泵的控制主要有:燃油泵开关控制的燃油泵控制电路ECU控制的燃油泵控制电路采用转速控制的燃油泵控制电路。,三、相关知识,1.燃油泵开关控制的燃油泵控制电路主要用于装用叶片式空气流量计的L型EFI系统中。如图1-112所示。工作原理:起动时，点火开关在ST位置。电脑M-REL供电，FEI主继电器触点闭合。当变速器档位在空档，并且起动钥匙合法。电路为蓄电池正极-点火开关ST-空档起动开关-起动继电器控制电路-防盗电脑，使起动继电器触点闭合，使开路继电器的L1导通。电路为蓄电池正极-STMaim-起动继电器触点-L1-搭铁-蓄电池负极；使开路继电器触点闭合，接通燃油泵电路；电路为蓄电池正极-EFI主继电器触点-开路继电器触点-燃油泵-搭铁-蓄电池负极。燃油泵工作。起动后正常运转，叶片片式空气流量计因进气气流转动，使燃油泵开关闭合，开路继电器L2通电，开路继电器触点闭合，燃油泵运转；发动机停转时，L1和L2线圈不通电，燃油泵停止工作。,图1-112开关控制的燃油泵电路,三、相关知识,2.ECU控制的燃油泵控制电路燃油泵ECU控制电路如图1-113所示，此控制方式应用于D型EFI系统及使用热线式或热膜式空气流量计和卡门旋涡式空气流量计的L型EFI系统中。工作原理:起动或重负荷时，发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出高电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出高电压(约I2V)，燃油泵高速运转；怠速或轻负荷时，发动机ECU通过FPC端子向燃油泵ECU发出低电平信号，燃油泵ECU向燃油泵输出低电压(约9V)，燃油泵低速运转。,图1-113燃油泵ECU控制电路,三、相关知识,3.采用转速控制的燃油泵控制电路如图1-114所示，此控制电路根据发动机转速和负荷的变化，通过燃油泵继电器改变油泵的供电线路，从而控制油泵的工作转速。工作原理:将点火开关打到STA，起动机继电器闭合，同时ECU有STA信号，起动机起动；STA信号和NE信号输入ECU：Tr1接通，开路继电器闭合，燃油泵运转。起动或重负荷时：ECU中的Tr2断开，燃油泵继电器闭合，燃油泵高速运转;怠速或轻负荷时：ECU中的Tr2接通，燃油泵继电器断开，电流流过燃油泵电阻器，燃油泵低速运转。,图1-114转速控制的燃油泵控制电路,四、任务实施,一、燃油系统油压的释放与预置电控燃油喷射式发动机为了便于再次起动，在发动机熄火后，燃油管路中仍保持着较高的燃油压力。在拆卸燃油管道、进行检修或更换燃油滤清器、电动燃油泵、喷油器等部件时，应先释放掉燃油管道内的油压，其方法如下：(1)起动发动机。(2)在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器(或拔下电动燃油泵电源插头)。(3)待发动机自行熄火后，再转动起动开关，起动发动机2-3次，燃油压力即可完全释放。(4)关闭点火开关，安装燃油泵继电器(或插上电动燃油泵电源接线)。在拆卸燃油管道进行检修之后，为避免首次起动发动机时因油路内尚未建立起燃油压力而使起动时间过长，应将点火开关反复打开、关闭数次，来预置燃油系统的油压。,四、任务实施,二、燃油压力的检测视频-2.2别克轿车燃油供给系统燃油压力检测检测发动机运转时燃油管路内的油压可以判断油路有无故障。检测燃油压力时，应准备一个量程为1MPa左右的油压表及专用的油管接头，按下列步骤检测燃油压力:(1)将燃油系统卸压;拆下蓄电池负极电缆线。油压表也可以安装在燃油滤清器油管接头、分配油管进油接头，或用三通接头在燃油管道上便于安装和观察的任何部位，如图1-120所示。(3)重新装上蓄电池负极电缆线。(4)测量燃油系统的静态油压。起动发动机，使之怠速运转，或用一跨接导线将电动燃油泵的两个检测插孔短接，打开点火开关(不要起动发动机)，让燃油泵运转;观察表上的油压值，应符合规定值，若油压过高，应检查油压调节器，若油压过低，应检查电动燃油泵、燃油滤清器和油压调节器。,图1-120油压表的安装,四、任务实施,(5)测量燃油系统的保持压力。测量静态油压结束后，过5min再观察油压表指示的油压(此时的压力称为燃油系统保持压力)。其值应不低于规定值(如147kPa)。若油压过低，应进一步检查电动燃油泵保持压力、油压调节器保持压力及喷油器有无泄漏。(6)发动机运转时燃油压力的测量。起动发动机，让发动机怠速运转，测量此时的燃油压力，如图1-117(a)所示;缓慢开大节气门，测量在节气门接近全开时的燃油压力;拔下油压调节器上的真空软管，并用手堵住，如图1-117(b)所示，让发动机怠速运转，测量此时的燃油压力。该压力和节气门全开时的燃油压力基本相等，若测得的油压过高，应检查油压调节器及其真空软管；若测得的压过低，则应检查电动燃油泵、燃油滤清器及油压调节器。,图1-117燃油压力的测量(a)怠速及节气门全开时的燃油压力(b)拔下油压调节器真空软管后的燃油压力,四、任务实施,(7)电动燃油泵最大压力和保持压力的测量。将油压表接在燃油管路上，并将出油口堵住，如图1-118所示。用一根跨接线将电动燃油泵的两个检测插孔短接，打开点火开关，持续10s左右(不要起动发动机)，使电动燃油泵工作，同时读出油压表的压力，该压力称为电动燃油泵的最在压力，它应当比发动机运转时燃油压力高200-300kPa，通常可达490-640kPa。如不符合标准值，应更换电动燃油泵。关闭点火开关5min后再观察油压表压力，此时的压力称为电动燃油泵的保持压力，其值应大于340kPa，如不符合标准值，应更换电动燃油泵。,图1-118电动燃油泵最大压力的测量,四、任务实施,(8)油压调节器工作状况的检查。如前述方法，测量发动机运转时的燃油压力，然后拔下油压调节器上的真空软管，并检查燃油压力，此时的燃油压力应比发动机怠速运转时的燃油压力高50kPa左右，如果压力变化不符合要求，即说明油压调节器工作不良，应更换。(9)油压调节器保持压力的测量。当燃油系统保持压力不符合标准值时，应作此项检查，以便找出故障原因，其检查方法是:将油压表接入燃油管路，用一根短导线将电动燃油泵的两个检测插孔短接，打开点火开关，并保持10s，让电动燃油泵运转，然后关闭点火开关，拔去检测插孔上的短接导线，用包上软布的钳子将油压调节器的回油管夹紧，使回路停止回油，5min后观察燃油压力，该压力称为油压调节器保持压力。如果该压力仍然低于燃油系统保持压力的标准值，说明燃油系统保持压力过低的故障不在油压调节器;相反若此时压力大于标准值，则说明油压调节器有泄漏，应更换。(10)在测量燃油系统在怠速运转时的压力时，夹住油压调节器回油管，使回路停止回油，此时油压表的指示压力应比没有夹住回油管时高2-3倍，否则说明燃油泵泵油不足。将各缸喷油器电线插头拔下，接通点火开关并连续起动15s，观察油压表指示压力，待30s后，再次观察油压表的指示压力，其值不应回落;若油压值明显示回落，则重新起动15s，然后夹住油压调节器的回油管;若30s后油压不回落，则为油压调节器泄漏。如果夹住油压调节器回油管，油压仍然下降，则夹住油压调节器的进油口，如此时油压不再回管，如此时油压不再回落，则为燃油泵单向止回阀不良，应更换燃油泵。,四、任务实施,三、电动燃油泵的检修1.燃油泵的拆装与检测视频-2.1现代伊兰特轿车燃油泵的拆检拆装燃油泵时注意:应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻，应为2-3。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。注意:通电时间不能太长。2.丰田车系电动燃油泵电路的检修(1)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(或跨接诊断座上的+B与Fp端子)。(2)将点火开关转至“ON”位置，但不要起动发动机。(3)旋开油箱盖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。(4)若听不到燃油泵的工作声音或进油管无压力，应检修或更换燃油泵。(5)若有燃油泵不工作故障，且上述检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔丝有无断路。,四、任务实施,四、桑塔纳2000Gsi型轿车油压测试1.测量汽油供给系统压力和保持压力的测试条件汽油泵继电器正常;汽油泵工作正常;汽油滤清器正常;蓄电池电压正常。2.汽油供给系统的压力和保持压力的测量(1)如图1-119所示，将压力表安装在汽油分配管的供油管上，打开汽油压力表开关，起动发动机怠速运转。系统压力标准为:怠速时拔下真空管为(300士20)kPa;不拔真空管为(250士20)kPa。(2)接上真空管，轰一下油门，汽油压力表指针应在280-300kPa间跳动。(3)关闭点火开关，10分钟后，汽油保持压力应大于150kPa。(4)如果汽油保持压力小于150kPa，起动发动机，怠速运转。当汽油压力建立起来后，关闭点火开关，同时关闭汽油压力表开关，继续观察压力表指针是否会下降。(5)系统油压不足原因:管接头或管子渗漏；汽油滤清器过脏；汽油泵不良或蓄电池电压不足；汽油压力调节器损坏。(6)系统油压过高原因:汽油压力调节器损坏。,图1-119汽油供给系统油压的测量1一供油管2一回油管,四、任务实施,五、燃油泵控制电路的检查测试燃油泵工作状况时应保证蓄电池电压正常，燃油泵保险丝正常，燃油滤清器正常。1.接通点火开关。应该能够听到燃油泵运转的声音。2.如果燃油泵没有运转，应关闭点火开关，从中央线路板上拔下燃油泵继电器如图1-120所示，跨接继电器的触点(3/87)和蓄电池正级端子，起动发动机。如果燃油泵能正常工作，应检查燃油泵继电器。3.燃油泵继电器(J17)在中央电器继电器板2号位，油泵继电器保险丝在熔丝盒5号位，S5=10A。燃油泵继电器控制着燃油泵、喷油器、空气流量计、活性炭罐清污电磁阀和加热氧传感器的电器保险丝供电。检查前应确保蓄电池电压正常，燃油泵继电器保险丝正常。用测试线路接ECU的端子2和4，接通点火开关，燃油泵继电器必须有动作声，否则检查燃油泵继电器线路，如查线路正常，更换燃油泵继电器。4.如果燃油泵继电器良好，燃油泵仍然不工作，脱开燃油泵插头上端子1和3之间电压。电压的额定值约为蓄电池电压(12V左右)。如果电压没有达到额定值，则根据电路图查找并清除电路中的断路故障；如果电压达到额定值，检查插头和燃油泵之间的导线是束有断路故障。如果没有断路，说明燃油泵有故障，应检查更换燃油泵。,图1-120AJR发动机的电动燃油泵控制电路,四、任务实施,六、燃油泵的检查1.关闭点火开头，脱开燃油泵插头。2.用万用表测燃油泵电阻，如不在规定范围，则更换燃油泵总成。3.在燃油泵加12V电压，检查燃油泵的运转情况和泵油量。将排出的油量与额定值比较，如没有达到最低的输油量，故障原因可能为输油管弯曲或阻塞、燃油滤清器阻塞、燃油泵故障等。如不正常，则更换燃油泵总成。,四、任务实施,七、检修大众迈腾燃油控制系统故障1.组成大众迈腾1.8TSI轿车采用涡轮增压汽油直喷技术，迈腾1.8TSI轿车燃油控制系统主要由电动油泵、带压力限制阀的滤清器、低压燃油压力传感器G410、燃油高压泵、燃油压力调节阀N276、高压燃油压力传感器G247、燃油轨道、压力限制阀、喷油器、发动机控制单元ECU和燃油泵控制单元J538等组成。其示意图如图1-121所示，燃油系统部件安装位置如图1-122所示。,图1-121迈腾轿画燃油系统控制示意图J538-燃油泵控制单元G410-低压燃油压力传感器N376-燃油压力调节阀G247-高压燃油压力传感器,图1-122燃油系统部件安装位置,四、任务实施,2.工作原理迈腾1.8TSI轿车发动机采用汽油缸内直喷技术，燃油系统通过燃油高压泵(由轮轴驱动)把低压燃油系统内50-650kPa的低压燃油转化为1.1-3.0MPa的高压燃油，以满足不同工况的需求。燃油压力调节阀N276装在燃油高压泵上，属高频电磁阀。发动机控制单元根据装在高压油轨上的高压燃油压力传感器G247所监测到的信号，控制N276以精确调整占空比，从而得到所需的燃油压力。低压燃油系统的压力是由燃油箱中的电动燃油泵提供的，装在燃油箱上部的燃油泵控制单元J538根据脉宽调制信号(燃油控制电路如图1-123所示)，控制电动燃油泵工作，使低压燃油系统压力维持在50-500kPa。在发动机启动时，低压燃油系统的压力能达到600kPa以上，用以保证发动机的正常启动及工作。,图1-123燃油控制电路,四、任务实施,高压泵产生约150bar(1bar=105Pa)压力，泵活塞被凸轮轴通过圆柱挺杆驱动，这样减少摩擦也减少链条受力，使发动机运转更平顺，燃油经济性更好。控制单元ECU计算供油始点给燃油压力控制阀N276发送指令使其吸合。针阀将克服针阀弹簧的作用力向左运动；同时进油阀在弹簧作用力下被关闭泵活塞向上运动，泵腔内建立起油压。当泵腔内的油压高于油轨内的油压时出油阀被开启，燃油被泵入油轨内。油轨内的压力保持恒定对减少排放、降低噪音和提高功率有重要影响。燃油压力在一个调节回路中进行调节，传感器的测量误差小于2%。传感器的核心就是一个钢膜，在钢膜上镀有应变电阻要测的压力经压力接口作用到钢膜的一侧时，由于钢膜弯曲，就引起应变电阻的阻值发生变化。传感器内有一套电子分析机构。燃油泵控制单元J538安装在电动油泵的上面，如图1-124所示。其作用主要是通过脉宽调制信号(PWMpulse-widthmodulated)来控制电动燃油泵，使低压燃油系统的油压达到0.5-5bar。在冷热启动时使低压燃油系统的压力达到650kPa左右。,图1-124燃油泵控制单元J538,四、任务实施,3.故障检修当燃油控制系统出现故障时，应结合故障现象，仔细分析引起