【任务描述】
在学习汽油机燃油供给系统的拆装与维护之后,能够识别汽油机燃油供给系统的零部件总成,能够掌握汽油机燃油供给系统的拆装流程和保养项目,并且能够提高选用常用工具的熟练度。
【理论知识】
一、电控燃油喷射系统的基本组成
电控燃油喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三大部分组成,如图3-34所示。
图3-34 电控燃油喷射系统组成图
1.空气供给系统
空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量传感器(或进气歧管绝对压力传感器)、节气门、进气总管、进气歧管和怠速空气控制阀等部件组成,如图3-35所示。
空气供给系统的作用是向发动机提供与负荷相适应的新鲜空气,同时测量和控制进入发动机气缸的空气量。
2.燃油供给系统
燃油供给系统主要由电动燃油泵、燃油压力调节器、燃油压力脉动阻尼器和电磁喷油器等组成,如图3-36所示。
燃油供给系统的作用是向发动机供给足够压力的汽油。
图3-35 空气供给系统
1—节气门 2—空气流量计 3—进气温度传感器 4—空气滤清器 α—翼板转角
图3-36 燃油供给系统示意图
1—回油管 2—燃油压力调节器 3—燃油分配管 4—喷油器 5—燃油滤清器 6—进油管 7—汽油箱
3.电子控制系统
电子控制装置主要由传感器、电控单元(ECU)和执行元件组成。
电子控制系统的作用是根据传感器输入的信号控制喷油量及喷油时刻。
二、电控燃油喷射系统的工作原理
发动机ECU根据进气流量或进气歧管绝对压力、发动机转速、冷却液温度、进气温度和节气门位置等传感器输入的信号,与存储在ROM中的参考数据进行比较,从而确定在该状态下发动机所需的喷油量、喷油正时和最佳点火提前角。存储在ROM中的参考数据是通过大量的发动机及整车试验所获得的优化数据。
在发动机状态信号中,进气流量或进气歧管绝对压力信号和转速信号是两个主要参数,它们决定该工况下的基本燃油供给量和基本点火提前角。其他各种参数起修正作用,如冷却液温度修正、进气温度修正、大气压力修正、蓄电池电压修正、节气门变化速率修正和排气中氧含量修正等。
【技能训练】
一、汽油机燃油供给系统的拆装
1.节气门总成的拆装
1)排空冷却液。
2)拆下节气门拉索。
3)拆下带有空气滤清器管子的空气滤清器罩。
①断开进气温度传感器插接器和电线紧固装置。
②从空气滤清器管子上断开通风管。
③松开空气滤清器管子夹箍螺栓。
④松开两个空气滤清器罩夹子。
⑤从节气门体上断开空气滤清器管子,将空气滤清器罩连同空气滤清器管子一同拆下。
4)拆下节气门总成。
①如图3-37所示,先断开节气门位置传感器插接器,再断开ISC阀插接器。
②拆下两个螺栓和两个螺母,从进气歧管上拆下节气门体,如图3-38所示。
图3-37 断开节气门位置传感器和ISC阀的插接器
图3-38 从进气歧管上拆下节气门体
③如图3-39所示,先断开两个旁通水管,拆下节气门体,再拆下节气门体垫片。
5)拆下节气门体怠速控制阀总成。拆下4个螺钉、怠速控制阀和垫片。
6)拆下节气门位置传感器。拆下两个螺钉和节气门位置传感器。
7)安装节气门位置传感器。用两个螺钉安装节气门位置传感器。
注意:力矩为1.8N·m。
8)安装节气门体怠速控制阀总成。
①将一个新的垫片安装到怠速控制阀上。
图3-39 断开旁通水管后拆下节气门体
②用4个螺钉安装怠速控制阀。
注意:力矩为3.7N·m。
9)安装节气门体总成。
①如图3-40所示,在进气歧管上安装一个新的垫片,表面凸起向下,将两个旁通水管接到节气门体上。
②如图3-41所示,用两个螺栓和两个螺母将节气门体安装到进气歧管上。
注意:力矩为22N·m。
③如图3-42所示,先接上节气门位置传感器插接器,再接上怠速控制阀插接器。
10)接上节气门拉索。
11)安装带有空气滤清器管子的空气滤清器罩。
12)添加冷却液。
13)检查发动机冷却液的泄漏情况。
2.燃油喷油器总成的拆装
1)先释放燃油系统的压力,再断开蓄电池的负极接线柱。
2)如图3-43所示,拆下通风管。
3)拆下EFI燃油管夹箍。
4)脱开燃油管分总成。
5)拆下燃油供油管分总成
如图3-44所示,先压下接头锁止弹簧,从喷油器上拉出接头。拆下两个螺钉,拆下喷油器及燃油供油管。
6)拆下燃油喷油器总成。从燃油供油管上拉出4个喷油器。
7)安装喷油器总成。
①如图3-45所示,在两个O形圈上涂一层薄薄的汽油,然后把它们装到喷油器上。
②如图3-46所示,左右转动喷油器将其安装到供油管上,安装4个喷油器并将喷油器接头朝上。最后,把保持架安装到每个喷油器上。
③安装燃油供油管分总成。如图3-47所示,将两个垫圈安装在进气歧管上。然后,将4个喷油器和供油管总成安装在进气歧管上。最后,暂时安装两个螺栓,将供油管固定到进气歧管上。
④如图3-48所示检查喷油器,应平滑旋转。
图3-40 将两个旁通水管接到节气门体上
图3-41 将节气门体安装到进气歧管上
图3-42 接上节气门位置传感器及怠速控制阀插接器
图3-43 拆下通风管
图3-44 拆下喷油器及燃油供油管
图3-45 安装新O形圈
图3-46 安装喷油器
图3-47 安装燃油供油管
注意:若喷油器不能平滑旋转,更换O形圈,喷油器接头向上。
⑤如图3-49所示,拧紧两个螺栓,将供油管固定在进气歧管上。
图3-48 检查喷油器安装情况
图3-49 固定供油管
注意:力矩为15N·m。
8)连接燃油管总成。
9)检查燃油泄漏。
3.燃油泵总成的拆装
1)拆卸后座椅坐垫总成。
2)拆卸后座椅地板维修孔盖。
3)先释放燃油系统的压力,再断开蓄电池的负极接线柱。
4)断开燃油箱主管分总成。如图3-50所示,拆下联管节夹子,拉出燃油箱主管。
注意:
①在此项工作之前检查在接头周围是否有类似泥的污垢,并进行清理。
②留意类似泥的污垢,因为快速接头有一个O形圈,密封管子和接头。
③在此项工作中不要使用任何工具。
④不要用力弯曲或扭动尼龙管。
⑤不要使塞子与异物接近。
⑥检查后,在管件上覆盖聚乙烯袋子,以保护管子。
5)断开1号燃油排放管分总成。如图3-51所示,捏住管子接头然后拉出燃油排放管。
注意:
①在此项工作之前检查在接头周围是否有类似泥的污垢,并进行清理。
②留意类似泥的污垢,因为快速接头有一个O形圈,密封管子和接头。
③在此项工作中不要使用任何工具。
④不要用力弯曲或扭动尼龙管。
⑤不要使塞子与异物接近。
⑥检查后,在管件上覆盖聚乙烯袋子,以保护管子。
⑦当接插件与管件粘住时,用两个手指捏住管子,小心转动以使其松动,然后分离开管子。
图3-50 拆下联管节夹子
图3-51 拉出燃油排放管
6)拆下燃油泵总成,如图3-52所示。
①使用SST松开托盘。
②拆下托盘。
③拉出燃油泵总成。
注意:不应弯曲油量传感器臂。
④从燃油箱上拆下垫片。
7)拆下2号燃油吸入端支架。
使用螺钉旋具,从爪孔里脱开5个扣爪,拆下燃油吸入端支架。
注意:不要损坏燃油吸入端支架。
8)拆下燃油泵缓冲橡胶。
9)拆下燃油吸入盘分总成。
①拆开两个接头。
②用两把螺钉旋具从爪孔里脱开4个扣爪,拆下燃油吸入盘。
注意:不要损坏燃油吸入盘。(www.xing528.com)
图3-52 拆下燃油泵总成
10)拆下燃油泵线束。
11)拆下油量感应器总成。松开燃油油量传感器,向下移动并拆下它。
12)拆下燃油压力调节器总成。从燃油滤清器上拉出燃油泵。
13)拆下带燃油滤清器的燃油泵总成。从燃油滤清器上拉出燃油泵。
14)安装带燃油滤清器的燃油泵总成。
①将燃油泵燃油滤清器油封涂上汽油。
②将燃油泵装到燃油滤清器上。
15)安装燃油压力调节器总成。
①在新的O形圈上涂汽油,把它装到燃油压力调节器上。
②把燃油压力调节器安装到滤清器上。
16)安装燃油泵总成。
①如图3-53所示,在燃油箱上安装新的垫片。
②如图3-54所示,在燃油泵和燃油箱上作对应记号。
图3-53 安装新垫片
图3-54 在燃油泵和燃油箱上作对应记号
③暂时安装托盘。
④使用SST安装托盘。⑤如图3-55所示,检查燃油泵托盘的箭头记号,应和燃油箱上的记号对齐。
17)安装1号燃油排放管分总成。如图3-56所示,压入管接头直至接头发出“咔嚓”声响。
注意:
①检查连接部位应没有划伤或异物。
②检查接头应完全插入且安全连接。
③检查联管节夹子在接头领圈上。
④安装联管节夹子后,检查接头,应拉不出来。
18)安装燃油箱主管分总成,如图3-57所示。
图3-55 检查对齐记号
图3-56 压入管接头
图3-57 安装燃油箱主管分总成
19)检查燃油是否泄漏。
20)安装后座椅地板维修孔盖。
21)安装后座椅坐垫总成。
二、汽油机燃油供给系统的维护
1.空气供给系统的维护
(1)空气滤清器的更换
1)如图3-58所示,拔下进气温度传感器插接器。
2)如图3-59所示,拆下空气滤清器盖上部的固定卡箍。
3)如图3-60所示,拆下滤清器盖上的全部卡箍并打开空气滤清器盖。
4)如图3-61所示,用抹布擦干净空气滤清器盖内部。
5)清理空气滤清器的外部。
6)取出空气滤清器滤芯,并更换新件。如果空气滤清器更换不久(即很干净),则可以使用轻拍法清洁空气格。如果灰尘较多,则需要使用压缩空气气枪吹去里面的尘土。吹气时,一定要从滤芯的里面向外面吹,以保证灰土全部吹出。
图3-58 拔下进气温度传感器插接器
图3-59 拆下固定卡箍
图3-60 打开空气滤清器盖
图3-61 清洁空气滤清器盖内部
7)安装空气滤清器。如图3-62所示,按与拆卸相反的顺序安装空气滤清器,并检查其密封是否良好。安装时,装有排尘阀的端子要注意其箭头方向,口一定要朝后或朝下。在安装进气管道时,要保证其密封,特别要注意进气接头护套处的密封。
(2)节气门的清洗 节气门清洗的注意事项如下:
1)节气门应该拆下清洗才能彻底清洗干净。节气门阀片圆弧边缘、节气门轴及节气门体内壁是重点清洗部位。
图3-62 安装空气滤清器
2)最好取下节气门体上与空气滤清器接合部位的密封胶圈,以防止清洗剂腐蚀胶圈,使胶圈发胀、断裂。取下密封胶圈后,检查是否有老化、裂纹现象。
3)在清洗工作进行前,最好先拆掉节气门体上的节气门位置传感器,以防清洗剂对节气门位置传感器腐蚀而损坏。不过,在拆节气门位置传感器时应注意,其紧固螺钉的螺纹上涂有防松胶,不易拧动,拧时不可用力过猛,以防止螺纹损坏,造成传感器报废。
4)清洗节气门时,需要反复开启节气门,不要打开节气门后猛地松开,使节气门关闭,这样容易损坏节气门位置传感器和节气门阀片。
5)安装节气门拉索后,应检查并调整节气门拉索的松紧度。节气门拉索应有一定的自由度,不过此自由度不应过大,否则,会产生加速响应慢的现象。一般在节气门拉索限位卡子前留1~2个齿牙即可。
6)在整个安装过程结束后,需要使用专用诊断仪进行自适应设定,对加速踏板位置进行初始化设置。
2.燃油供给系统的维护
(1)燃油滤清器的更换 下面以外置型燃油滤清器为例介绍燃油滤清器的更换。
1)卸掉燃油供给系统的压力。
2)使用工具拆除蓄电池的负极导线,并使之可靠离开负极接线柱。
3)将车辆举升到目标高度并可靠停驻,确认车辆可靠停驻后,才可进入车下工作。
4)使用抹布擦净燃油滤清器进、出油管接口处的污物。
5)用一把扳手夹住燃油滤清器本体上的螺母,用另一把扳手松开管联接螺栓,拧松油路和燃油滤清器的接合处的夹紧装置,然后将燃油滤清器从油路中拆下来,并用堵头堵住油管,以减少燃油流失,防止污物进入油管而污染燃油。
6)安装新的燃油滤清器,确认燃油滤清器壳上的箭头“→”方向与燃油供给系统要求一致后,将燃油滤清器用手压入支架的塑料夹具内。
注意:当安装燃油滤清器时,一定要使箭头的方向指向发动机,即油液是流向发动机的,如图3-63所示;否则,将会导致供油量下降,发动机高速无力,甚至熄火,特别是内压袋式燃油滤清器更为明显。
7)将燃油滤清器支架紧固完毕,拔下橡胶油管的专用堵头,将油管口对准燃油滤清器的接口,上下摆动油管,同时施加推力,直到油管与燃油滤清器接口的肩部接触为止。
8)操纵举升机将车辆降至地面,移开车辆,清洁工位。
(2)燃油管路的检查 如图3-64所示,检查燃油管路。
图3-63 燃油滤清器中油液流向指示
图3-64 检查燃油管路
1)目视检查软管、钢管、连接部分是否有损伤、漏油现象。
2)目视检查连接部分、限位器是否松动。
3)目视检查钢管、软管是否有接触车体或其他部分的情况。
(3)燃油箱的外观检查
1)检查燃油箱是否存在变形、裂纹、漏油等现象。
2)检查燃油箱装配螺栓和螺母是否松动。若松动,要用扭力扳手按规定力矩拧紧。
(4)燃油箱盖的检查
1)检查燃油箱盖是否变形和损坏。
2)检查燃油箱盖连接状况是否良好。
3)检查力矩限制器的工作情况。当拧紧燃油箱盖后会发出像棘轮机构发出的“咔嗒、咔嗒”声响时,说明力矩限制器的工作情况良好。
3.电子控制系统的检查
(1)插接器的检查 检查插接器的插接状态,是否有接触不良的端子,导线安装是否牢固,是否有弯曲、破裂或锈蚀的端子,然后确认插接器是否固定牢靠。检查时,沿垂直方向和水平方向轻轻晃动插接器和导线线束。
(2)导线线束的检查
1)在分离导线线束前,检查导线线束位置和折皱情况,以便正确地进行修复。
2)检查导线线束的温度是否异常。
3)检查导线线束与其他安装部件间的连接情况。
4)检查导线线束是否扭曲、拉开或松动。
5)检查导线线束的覆盖层是否损坏。若损坏,需要重新固定、维修或更换线束。
6)检查导线线束是否靠近部件的尖锐边缘,或者处在转动、移动或摆动部件的边缘。
【知识拓展】
一、汽油
1.汽油的标号
我国常用的车用汽油分为90号、93号、97号等标号,它们是按研究法的辛烷值大小来划分的。辛烷值是汽油的重要指标,汽油的标号越高其辛烷值就越高,汽油的抗爆性就越强。
2.汽油的主要使用性能
(1)汽油蒸发性 汽油蒸发性是指汽油从液体状态转变为气体状态的难易程度。为保证在不同的气温和发动机的各种工况下都能形成正常工作需要的混合气体,以及平顺地向不同工况转换,汽油必须具有适当的蒸发牲。
(2)汽油的抗爆性 汽油发动机的热功效率与其压缩比直接相关,随压缩比的增大,发动机热功效率随之提高,因而希望采用压缩比高的发动机。但压缩比的提高则易发生一种异常燃烧,即爆燃。
汽油的抗爆性是指汽油发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力,汽油的抗爆性用辛烷值来表示。为了提高汽油的抗爆性,主要采用先进的炼制工艺生产和添加抗爆剂的方法。
(3)汽油的氧化安定性 汽油在常温和液相状态下的抗氧化能力称为氧化安定性。汽油中的不安定组分是汽油储存时变质的根本原因。汽油在储存中氧化生成胶质和酸性物质,将使辛烷值降低、酸度增大、颜色加深,胶质沉积在燃料系统内造成供油量减少而堵塞喷油嘴、燃油泵等,胶质同时也会粘着气门、燃烧生成积炭、引起发动机过热等。
(4)汽油的腐蚀性 汽油的腐蚀性是指在运输、储存和使用过程中与运输设备、储运容器和发动机零部件金属发生化学反应,使金属失去固有性质的能力。汽油的腐蚀性来源于少量的非烃化合物和外来杂质。汽油中含有硫、活性或非活性的硫化物、水溶性酸或碱等,对金属有腐蚀作用。
3.汽油的选用
选用汽油标号的总的原则是不使发动机产生爆燃。为此,应依据以下几点要求选用汽油:
(1)依据汽车生产厂家规定选用汽油 在随车提供的汽车使用说明书中一般都有明确的规定和说明,所以依据汽车使用说明书规定选用汽油是最常用的方法。汽车使用说明书是汽车生产厂家为保证汽车正常、可靠地行驶,充分发挥和保持良好的技术性能,延长汽车使用寿命而提供的用户手册,是汽车使用技术(包括燃、润料,冷却液等的选用)的主要依据。
(2)依据汽车的使用条件选用汽油 经常处于大负荷、大转矩、低转速状况下使用的汽油车,容易产生爆燃,应选用较高标号的汽油(与在正常使用条件下的汽车相比);高原地区由于气压低,空气稀薄,气缸充气性能差,汽油机工作时爆燃燃烧的倾向减少,可适当降低汽油的标号。实践表明,海拔每上升100m,汽油辛烷值可降低约0.1个单位。
(3)依据发动机压缩比的高低选用汽油 压缩比越高发动机越容易产生爆燃,因此,高压缩比的发动机不能选用低标号的汽油,否则就会产生爆燃。低压缩比的发动机可选用高标号的汽油,但不经济。汽油标号选择的一般原则是:压缩比为7.0~8.0的汽油机应选用90号汽油;压缩比在8.0以上的汽油机应选用93号或97号汽油。
4.汽油的使用注意事项
1)根据汽油标号的不同对发动机有关系统进行适当的调整。当汽油机使用辛烷值低于规定标号的汽油时,应调小点火提前角,以免发生爆燃。
2)根据海拔调整有关参数。根据汽车行驶地区的海拔,及时调整点火提前角等参数。汽车从平原(或高原)行驶到高原(或平原)后,应及时将点火提前角适当提前(或推迟)一些。
3)预防供油系统产生“气阻”。汽车在炎热夏季或高原、高山地区行驶时,应选用隔热物将燃油泵和输油管隔开,尽量减少输油管道的弯角,并加强发动机舱内的通风,以防产生气阻。
4)防止燃油箱、输油管路等处胶质的产生。燃油箱内要经常装满汽油,尽量减少燃油箱中的空气量,保持蒸气空气阀的开闭自如,以免产生胶质而堵塞油道、喷油器等。
5)应及时清除积炭、漆膜等物。在维修发动机时,维修人员要彻底清除进气管、进气门、排气门和燃烧室等处的积炭和漆膜等,以防这些物质的隔热作用而导致发动机产生“早燃”或“爆燃”现象。
6)汽油是易燃易爆物品,其蒸气与空气混合达到一定的比例后,一遇火花就会着火,甚至爆炸。运输、维修企业内,暂时储存装卸汽油时,应严格防火、防爆。
7)在维修车辆时,严禁使用汽油清洗零部件,以免发生火灾。
二、柴油
1.柴油的标号
柴油的标号是根据柴油的凝固点来划分的。目前国内汽车用轻柴油按凝固点分为6个标号:10号柴油、0号柴油、-10号柴油、-20号柴油、-35号柴油和-50号柴油。
2.柴油的主要性能
(1)柴油的低温流动性 柴油的密度和粘度都要比汽油大,因此柴油的低温流动性决定柴油机燃料供给系统在寒冷气候下能否正常供油。柴油的低温流动性在日本用凝点评定,在美国用浊点来评定,在欧洲国家用冷凝点来评定,我国用凝点或冷凝点来评定。
(2)柴油的雾化和蒸发性 柴油发动机的燃烧室和喷油设备确定后,柴油的雾化和蒸发性就决定了柴油发动机燃烧室内形成良好混合气的质量的程度。影响柴油雾化和蒸发性的主要因素有柴油的馏程、运动粘度、密度和闪点。
(3)柴油的抗粗暴性 柴油的抗工作粗暴性用十六烷值(CN)表示。所谓十六烷值是代表柴油在发动机中发火性能的一个约定量值,燃料的发火性表示其自燃的能力。当燃料热到一定程度,不用点火便能自行着火燃烧的温度称为燃料的自燃点。如果轻柴油的自燃点低,容易发火,则滞燃期短,发动机工作柔和;反之,自燃点太高,不易发火,则滞燃期长,柴油机工作粗暴。
(4)柴油的腐蚀性 柴油中含有的腐蚀性物质主要有硫、有机酸、水溶性酸或碱等。
柴油在储存较长时间后会氧化生产有机酸,使其酸度逐渐增大,过多的酸含量对容器、燃油供油系统的零部件有腐蚀作用,能使喷油器喷嘴结胶,高压油泵的柱塞磨损增大,燃烧水溶性酸或碱。
(5)柴油的安定性 柴油的安定性是指储存安定性和热安定性。安定性好的柴油在储存过程中颜色和实际胶质变化不大,基本上不生成不可溶的胶质和沉渣。
3.柴油的选用
选用柴油标号的总的原则是在任何气温下,都要保证柴油的流动供给。根据车辆使用地区和季节的不同,选用适应季节气温的柴油是选用柴油的基本依据。一般选用柴油的凝点应比最低气温低5℃左右,以保证柴油在最低气温时不致凝固而影响使用。各种柴油的使用范围如下:10号轻柴油适合有供油系统加热设备的高速柴油机及热带地区盛夏季节使用;0号轻柴油适合最低气温在4℃以上的地区使用,供全国夏季及华南地区全年使用;-10号轻柴油适合最低气温-5℃以上的较冷地区使用,如我国华中、华东地区冬季使用;-20号轻柴油适合最低气温在-14~-5℃的寒冷地区使用,如我国华北部分地区冬季使用;-35号柴油适合最低气温-29℃以下的严寒地区使用,如我国东北、西北地区冬季使用;-50号柴油适合最低气温在-44℃以下的高寒地区使用,如内蒙古、黑龙江北部边疆地区。
4.柴油的使用注意事项
1)柴油和汽油不能掺兑使用。汽油的燃点较高,柴油中若掺入汽油,燃烧性能将显著变差,导致起动困难,甚至不能起动。汽油进入气缸还会冲刷气缸润滑油膜,加速气缸的磨损。
2)尽量选用品质好的柴油。选用柴油时,应尽量选用优级品或一级品(硫质量分数分别不大于0.2%和0.5%),以减少柴油机各精密偶件的腐蚀磨损。
3)在低温条件下无低凝点柴油时,可采用适当的预热措施,以适应凝点较高柴油的需要。
4)为了保证发动机燃料系统在低温下正常供油,柴油的凝点应比使用地区的最低气温低5℃左右。
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