电动燃油泵：类型、结构、控制电路简介

一、任务分析

电动燃油泵作用是给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。本任务主要介绍电动燃油泵的类型、电动燃油泵的结构、燃油泵控制电路等内容。通过任务的学习掌握燃油泵电路检测、燃油泵的供油量检测、燃油泵的拆装。

二、相关知识

(一)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的燃油泵，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。

电动燃油泵按安装位置不同，可分为内置式和外置式两种类型。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、不易泄漏、安装管路较简单等优点，应用更为广泛。有些车型在油箱内还设有一个小油箱，并将燃油泵置于小油箱中，这样可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。

外置式电动燃油泵串接在油箱外部的输油管路中，优点是容易布置，安装自由度大，但噪声大，且燃油供给系统易产生气阻，所以只有少数车型上应用。

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。内置式电动燃油泵多采用涡轮式，外置式电动燃油泵多采用滚柱式。

(二)电动燃油泵的结构

1. 涡轮式电动燃油泵

如图3-11所示，涡轮式电动燃油泵主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。

图3-11 涡轮式电动燃油泵

1—前轴承;2—油泵电动机定子;3—后轴承;4—出油阀;5—出油口;6—卸压阀;7—油泵电动机转子;8—叶轮;9—进油口;10—泵壳体;11—叶片

油箱内的燃油进入油泵前，首先经过滤网初步过滤。涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成，叶轮安装在油泵电动机的转子轴上。油泵电动机通电时，油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，并将燃油从进油室带往出油室。由于进油室燃油不断被带走。所以形成一定的真空度，将油箱内的燃油经进油口吸入;而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当燃油压力达到一定值时，则顶开出油阀经出油口输出。出油阀还可在燃油泵不工作时，阻止燃油倒流回油箱，这样可保持油路中有一定的残余压力，便于下次起动。

燃油泵工作中，燃油流经油泵电动机内腔，对油泵电动机起到冷却和润滑的作用。燃油泵不工作时，出油阀关闭，使油管内保持一定的残余压力，以便于发动机起动和防止气阻产生。卸压阀安装在进油室和出油室之间，当燃油泵输出的燃油压力达到0.4MPa时，卸压阀开启，使燃油泵内的进油室与出油室连通，燃油泵工作只能使燃油在其内部循环，以防止输油压力过高。

涡轮式电动燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点，所以应用最为广泛。

2. 滚柱式电动燃油泵

如图3-12所示，滚柱式电动燃油泵主要由油泵电动机、滚柱泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大，在出油端一般都安装阻尼减震器，这使燃油泵的体积增大，所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱的外面，属外置式电动燃油泵。滚柱式燃油泵的工作原理如图3-13所示。装有滚柱的转子呈偏心状，置于泵壳体内，由直流电动机驱动，当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力作用下，紧压在泵壳体内表面上，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成了工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度，当转到与进油口连通时，将燃油吸入;而吸满燃油的工作腔转过进油口后，其容积又不断减小，使燃油压力提高，具有一定压力的燃油流过电动机，从出油口输出。出油阀和卸压阀的作用与涡轮式电动燃油泵相同。

图3-12 滚柱式电动燃油泵

1—卸压阀;2—滚柱泵;3—油泵电动机;4—出油阀;5—进油口;6—出油口

图3-13 滚柱式燃油泵的工作原理图

1—泵壳体;2—滚柱;3—转子轴;4—转子

(三)燃油泵控制电路

燃油泵的基本控制要求:只有在发动机处于运转状态时，燃油泵才泵油;发动机不运转，即使接通点火开关，燃油泵也不应工作。电控燃油喷射系统常见的燃油泵控制电路主要分为三种类型。

1.ECU控制的燃油泵控制电路

如图3-14所示，蓄电池电源经主易熔线、20A熔体、主继电器进入ECU的+B端子，燃油泵控制ECU通过FP端子向燃油泵供电。燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC的信号，对燃油泵转速进行控制。当发动机高速、大负荷工作时，发动机ECU的FPC端子向燃油泵控制ECU发出高电压指令，使FP端子向燃油泵提供12V的蓄电池电压，燃油泵以高速运转。当发动机低速、小负荷工作时，发动机ECU的FPC端子向燃油泵控制ECU发出低电压指令，使FP端子向燃油泵提供较低的电压(一般为9V)，燃油泵以低速运转。ECU的+B端子和FP端子，分别有导线与诊断座上的相应端子相连，以便于对燃油泵进行检查。

图3-14 ECU控制的燃油泵控制电路

2. 油泵开关控制的燃油泵控制电路

此种控制电路仅用于装用叶片式空气流量传感器的L型电控燃油喷射系统。油泵开关控制的燃油泵控制电路如图3-15所示。

发动机起动时，点火开关ST端子与电源接通，起动机继电器线圈通电使其触点闭合，蓄电池经起动机继电器向开路继电器中的线圈供电，使其触点闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，燃油泵工作。发动机起动后正常运转时，点火开关处于点火位置，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量传感器内的测量板转动使燃油泵开关闭合，开路继电器内的线圈L2通电，仍可保持开路继电器触点闭合，燃油泵继续工作。发动机运转中，燃油泵始终保持工作状态;但发动机停转时，空气流量传感器内的燃油泵开关便断开，开路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开燃油泵电路，燃油泵停止工作，开路继电器中的RC电路可使发动机熄火时，延长电动燃油泵工作2～3s，以便保持燃油系统内有一定的残余压力。

3. 油泵继电器控制的燃油泵控制电路

油泵继电器控制的燃油泵控制电路可根据发动机转速和负荷的变化，通过油泵继电器改变燃油泵供电线路，从而控制燃油泵工作转速。油泵继电器控制的燃油泵控制电路如图3-16所示。与油泵开关控制的燃油泵控制电路类似，点火开关接通后即通过主继电器将开路继电器的+B端子与电源接通，起动时开路继电器中的L1线圈通电，发动机正常运转时，ECU中的晶体管VT导通，开路继电器中的L2线圈通电，均使开路继电器触点闭合，油泵继电器FP端子与电源接通，燃油泵工作。发动机熄火后，ECU中的晶体管VT1截止，开路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开燃油泵电路，燃油泵停止工作。

图3-15 油泵开关控制的燃油泵控制电路图

图3-16 油泵继电器控制的燃油泵控制电路图

发动机ECU控制油泵继电器。发动机低速、中小负荷工作时，ECU中的晶体管VT2导通，油泵继电器线圈通电，使触点A闭合，由于将电阻串联到燃油泵电路中，所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压，燃油泵低速运转。发动机高速、大负荷工作时，ECU中的晶体管截止，油泵继电器触点B闭合，直接给燃油泵输送蓄电池电压，燃油泵高速运转。

三、任务实施

(一)教学设备

(1)桑塔纳2000电控发动机实验台架或同型号汽车;

(2)万用表，诊断仪;

(3)常用工具、专用工具、量杯。

(二) 燃油泵电路检测(www.xing528.com)

在燃油泵电路检测前，应保证蓄电池电压正常，燃油泵熔丝和汽油滤清器良好。检测方法及步骤:

(1)接通点火开关，加油口处应能瞬间听到燃油泵的运转声(由于燃油泵运转声很小，检测时应避免周围有噪声)，或发动机回油管处有明显的回油声。

(2)若听不见运转声，则应断开点火开关，检查燃油泵继电器及燃油泵保险丝是否良好。

(3)若燃油泵保险丝良好，则用万用表检测继电器电源端子与地线之间的电压，标准电压应当等于蓄电池电压。拔下燃油泵继电器，使继电器线圈接柱外接电源，检查接柱的导通情况。

(4)若保险丝和继电器都完好，则用诊断仪驱动燃油泵，应能听到燃油泵的运转声。

(5)如果听不见运转声，则拧下行李箱地毯下面连接法兰护板上的螺栓，小心地松开并拔下燃油泵插头。将万用表接到触点1和4之间，如图3-17所示，打开点火开关，瞬间应约为蓄电池电压。如果不符合，应检查供电及接地线是否良好。

图3-17 4孔插头触点

(6)如果达到规定电压值，但听不见泵的运转声，则拆下燃油泵，检查1和4之间的导线是否断路。如果导线无故障，则说明燃油泵损坏。

(三)燃油泵的供油量检测

燃油泵的供油量检测在保证蓄电池电压不低于12V，燃油滤清器正常，燃油泵保险丝及继电器正常时进行检测。燃油泵供油量的检测方法如下:

(1)关闭点火开关;

(2)从燃油分配管上拔下输油管;

(3)将一辅助软管接到燃油分配管上，然后将软管的另一端放入一量杯中;

(4)利用外接线驱动燃油泵;

(5)驱动燃油泵工作30s，观察排出的油量。额定值是0.58L/30s，如果低于额定供油量，应检查油管、滤清器、燃油泵是否有阻塞。

注意:由于燃油系统有压力，在打开系统前，应先将系统泄压，然后在开口处放置抹布，最后再小心地松开接头以释放残余油压。

(四)燃油泵的拆装

以桑塔纳2000轿车电动燃油泵为例，介绍其拆装过程。注意:断开油管前应先进行泄压，之后再拔掉油泵保险，起动发动机，熄火后再连打两次起动机，直到发动机无法起动。

1. 电动燃油泵的拆卸

(1)关闭点火开关，拔下蓄电池搭铁线。

(2)拆下行李箱内地毯下的汽油箱密封凸缘的盖板。

(3)从密封凸缘上拔下进油管、回油管和通气管，再拔下导线插头。

(4)用专用工具旋下大螺母，如图3-18所示。

(5)从汽油箱开口处拉出密封凸缘和橡胶密封件。

(6)拔下密封凸缘内的燃油表导线插头。

(7)将专用工具插入到油箱内燃油泵壳体上的拆装缺口上，旋松燃油泵，如图3-19所示。从油箱中拉出燃油泵。

注意:拆卸前，须进行系统泄压;安装后，应进行预置系统油压。

图3-18 用专用工具旋下大螺母

图3-19 拆卸燃油泵

2. 电动燃油泵的安装

(1)检查燃油泵及其附件，要齐全、完好。

(2)将进油管和回油管以及接头插入到燃油泵上，并保证软管接头连接紧固。

(3)将燃油泵插入到汽油箱内，并用专用工具将燃油泵拧紧在固定位置上。

(4)安装好密封圈。注意安装密封圈时应用汽油将密封圈润湿。

(5)将密封凸缘连同浮子和燃油传感器插入油箱内并压到底。密封凸缘上的箭头必须对准汽油箱上的箭头。

(6)用专用工具拧紧大螺母。

(7)接上密封凸缘上部的进油管和回油管以及导线接头。

四、检查与评估

本次课程主要依据表3-2考核学生对任务的完成情况。

表3-2 电动燃油泵考核卡