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汽车燃油系统故障诊断与分析-燃油油压和流量的检测

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:燃油系统的检测主要查两项,即燃油油压和燃油流量。燃油油压的大小是由燃油泵和燃油压力调节系统决定的。如保持压力过低,应分别检查燃油泵的出油单向阀、喷油器和燃油压力调节器回油孔的密封性。必须更换燃油泵总成,方能排除此故障。用钳子夹住燃油压力调节器的回油管,重新进行一次保持压力检测,如此次保持压力正常,说明燃油压力调节器回油阀损坏。进行30s喷油器滴漏检测,在30s内滴漏不许超过一滴,否则说明密封不良。

汽车燃油系统故障诊断与分析-燃油油压和流量的检测

燃油系统的检测主要查两项,即燃油油压和燃油流量。燃油油压的大小是由燃油泵和燃油压力调节系统决定的。燃油流量的大小是由燃油滤清器喷油器是否发生堵塞,燃油管路是否被碰瘪决定的。如喷油器堵塞严重时燃油流量会减少一半。

(1)燃油油压检测的内容和影响 燃油油压分为怠速油压、大负荷油压、保持压力三个方面的检测。

1)怠速油压过低,会造成怠速运转不平稳。

2)大负荷油压过低,会造成高速汽车动力不足、加速无力、严重时行驶中自动熄火。

3)保持压力过低或没有会造成发动机起动困难(需要连续起动两次才能着车)。

(2)燃油流量检测的内容和影响 燃油流量的检测分为30s喷油量检测、喷油器喷射角度检测、喷油器密封性检测三个部分。

1)30s喷油量过少,会造成发动机怠速不稳、汽车加速不良、正常行驶中快速放松加速踏板发动机熄火的故障。

2)喷油器喷射角度过小或密封性不良(喷油器滴油),会造成发动机燃烧不好。

1.燃油压力的检测

(1)燃油压力检测前的准备工作 先在进油管路上连接燃油压力表。有些汽车接油压表前需先卸压,拔下燃油泵的熔丝或继电器,反复起动3次发动机,以有效地降低燃油管路内的压力。但也有些汽车留有测试口,不需卸压,只需关闭点火开关,松开管接头(在管接头下方垫上棉丝),将溢出的油擦干,管接头位置见图3-23中的箭头。用适配器在压力表与燃油供油管和燃油分配管处连接。

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图3-23 在箭头处松开管接头

注:在发动机热车时拔下燃油泵的熔丝或继电器,连接诊断仪,读取喷油脉宽,起动发动机,控制单元为了弥补燃油压力下降带来的混合气过稀,会根据氧传感器输送的信号增大喷油脉宽。

(2)怠速燃油压力的检测 用适配器在压力表与燃油供油管和燃油分配管处连接,打开压力测试仪的截止阀,手柄指向燃油流动方向,起动发动机,并以怠速运转,见图3-24。

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图3-24 燃油压力表的连接

(3)大负荷燃油压力的检测 不同车型燃油压力值略有差别。如某车型怠速时燃油压力为350kPa,拔下燃油压力调节器上方的真空软管,或将加速踏板完全踩到底,燃油压力如上升到400kPa,说明燃油压力调节器良好,否则必须更换燃油压力调节器。

(4)大负荷燃油压力不足的原因

1)怠速燃油压力正常,大负荷燃油压力不足的原因是燃油压力调节器密封不良。燃油压力调节器密封不良导致大负荷时回油管路仍有回油,大负荷燃油压力和怠速燃油压力相近,低于正常值。发动机怠速运转正常,在挂空档时加速、大负荷运转正常,但行驶中加速不良。

2)起动发动机路试,试车过程中如油压保持不住,说明燃油管路过脏。

3)跑高速时如感觉跟不上油,加速无力,行驶当中就慢慢地熄火了,熄火前出现车身抖动,熄火后马上起动,起动不着,停一会再起动就着车了。开始时几十km出现一次自动熄火,如此反复,后来行驶不足1km就自动熄火,说明燃油箱过脏或燃油滤清器堵塞。

(5)保持压力的检测 保持压力关系到发动机是否能够正常起动,没有保持压力,发动机必须连续起动两次才能起动。

保持压力检测方法:在连接好燃油压力表的前提下,熄火,关闭燃油压力测试仪的截止阀,10min后打开燃油压力测试仪的截止阀,保持压力应不小于250kPa。如保持压力过低,应分别检查燃油泵的出油单向阀、喷油器和燃油压力调节器回油孔的密封性。

2.燃油保持压力过低故障的诊断与分析

造成燃油保持压力过低的故障原因主要有3个方面:燃油泵出油单向阀的密封不良;燃油压力调节器密封不良;喷油器密封不良。本着先简单后复杂的原则,按以下顺序进行检测。

(1)先检查燃油泵出油单向阀的密封性 燃油保持压力低于标准值,可以用排除法检测。先关闭截止阀,使燃油泵到燃油压力表之间处于密封状态。重新进行一次保持压力检测,如果此次保持压力正常,说明燃油泵出油单向阀和油压表前的管路密封不良。这将产生以下故障现象。

①燃油泵出油单向阀密封不良,关闭点火开关后燃油压力下降很快,不到1min燃油压力表就快归零了。正常情况下熄火10min后燃油压力不得低于250kPa。

②燃油泵出油单向阀密封不良,熄火后立即起动可正常起动,熄火后稍停片刻再起动就会出现起动困难。

③跑长途时加速迟缓无力。

必须更换燃油泵总成,方能排除此故障。

(2)检查燃油压力调节器的密封性 关闭截止阀后,燃油压力依然低于标准值,说明燃油泵出油单向阀和油压表前的管路密封良好。用钳子夹住燃油压力调节器的回油管,重新进行一次保持压力检测,如此次保持压力正常,说明燃油压力调节器回油阀损坏。

(3)检查喷油器的密封性 用钳子夹住燃油压力调节器的回油管后,燃油压力依然低于标准值,则说明喷油器有泄漏。进行30s喷油器滴漏检测,在30s内滴漏不许超过一滴,否则说明密封不良。

燃油保持压力明显低于标准值会造成起动困难,需连续两次起动才能着车。喷油器有泄漏,属于额外供油,还会造成混合气过浓。燃油泵出油单向阀密封不良或燃油压力调节器回油阀损坏还会造成第一次起动不着车,第二次起动虽然可以着车,但由于油压低,容易出现怠速抖动。维修时需要更换燃油泵。

燃油保持压力略低于标准值,起动正常,冷车正常,热车后会产生气阻,出现怠速抖动、游车、车身振抖,特别是发动机电控冷却风扇开始旋转后抖动更严重。

3.用真空泵检测燃油压力调节器

起动,打开燃油压力测试仪的截止阀,加大节气门开度,使燃油压力上升到400kPa。关闭点火开关,拔下燃油压力调节器上的真空管,连接手动真空泵。起动,怠速运转,用手动真空泵向燃油压力调节器施加不同的真空度,燃油压力表应随真空度变化而变化。真空度高,燃油压力降低,真空度低,燃油压力上升,说明燃油压力调节器正常。否则说明燃油压力调节器有故障。

如果调节器膜片破裂,怠速和小负荷时进气系统真空度高,部分汽油被直接吸入进气歧管,没有经过喷油器,直接进入燃烧室,将导致怠速和小负荷时混合气过浓,排气管冒黑烟,怠速转速过高。维修时必须更换燃油压力调节器。

燃油分配管、燃油压力调节器和喷油器见图3-25。

一些轿车燃油压力调节器还受压力调节器电磁阀控制。即压力调节器和进气管之间装有控制单元控制的压力调节器电磁阀。它的主要作用是在发动机冷却液温度过高时关闭进气管到燃油压力调节器间的真空通道。在发动机冷却液温度超过100℃的热起动时,点火开关由起动位置回到接通位置3s后,控制单元可使压力调节器电磁阀关闭,截断燃油压力调节器真空室的真空来源,在节气门开度较小时压力调节器也不向燃油箱回油,使燃油压力提高,消除燃油由于热膨胀产生的影响,改善发动机热起动功能。

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图3-25 燃油分配管、燃油压力调节器和喷油器(www.xing528.com)

1—保持夹(确保喷油器和燃油分配管良好的密封) 2—滤网 3—燃油压力调节器 4—O形圈 5—喷油器 6—燃油分配管 7—回油管路 8—供油管路

4.喷油器的检测

喷油器分为单孔和多孔(两孔或四孔)两种。喷油器最主要的检查项目是喷油量和滴漏的测试,通常在喷油器试验台上测试。喷油器检测有四项内容:读取数据流,看怠速时喷油脉宽是否明显被加大;30s喷油量;喷油器有无滴漏;喷射角度是否合适。

(1)读取数据流 由于喷油器堵塞后,喷油量只有正常时的1/2,所以进入闭环后,控制单元会根据氧传感器的信号,加大喷油脉宽。因此怠速时如喷油脉宽在5ms左右,很可能是喷油器堵塞。

(2)30s的喷油量检测 检查30s的喷油量是否符合厂家规定。如大部分厂家规定30s喷油量为85~95mL。各缸喷油器30s喷油量相差不得超过10%。个别缸喷油量过少说明喷油器卡滞,会造成第一次起动困难。个别喷油器卡滞不喷油,会造成加速不良,加速时有“突突”声。需更换或清洗卡滞的喷油器。所有缸喷油量都过少,说明全部喷油器或燃油滤清器堵塞。

(3)喷油量不足的分析

1)喷油器外观检查,喷油器堵塞后,喷油器发黑。

2)燃油滤清器堵塞或燃油管路碰扁的分析。燃油滤清器堵塞不会降低燃油压力,但会明显降低供油量。燃油压力正常,但燃油流量过低,喷油器不发黑,但猛踩加速踏板燃油流量也不上升,说明燃油滤清器堵塞或燃油管路被碰扁。

在正常使用的情况下,每隔20000~30000km就应该更换一次燃油滤清器。因为燃油滤清器堵塞虽然不会降低燃油压力,但会明显降低供油量。燃油滤清器有特定的装配方向,不能装反,装反后只要起动就必须换新的。燃油滤清器外壳上印有箭头,装配时须注意滤清器外壳上标志。

如燃油系统油压过高,通常是节气门开度小时,燃油压力调节器不回油或燃油泵限压阀卡滞不泄油,汽车行驶时会有不平顺的感觉。

3)30s喷油时间内各喷油器不得有一滴滴漏现象发生,哪个喷油器发生滴漏现象就必须更换。滴漏是不受控制单元控制的额外供油,滴漏会造成混合气过浓,严重时会造成该缸缺缸,滴漏不仅造成发动机抖动、油耗增加、三元催化转化器(TWC)堵塞,而且如废气在TWC内燃烧,还可能烧坏TWC。

喷油器堵塞、卡滞后会使喷油量减少1/2,导致冷车起动性能不好,冷车时怠速极其不稳定,加速性能差,热车后起动性能和怠速略好些,进入闭环控制后,由于混合气过稀,控制单元根据氧传感器信号加大喷油脉宽,所以,进入闭环控制后读取数据流,怠速喷油脉宽为5ms,明显高于正常值。用超声波清洗机对喷油器进行清洗,可排除故障。

(4)喷射角度 喷射角度主要影响喷射的雾化状况,喷射角度不对,雾化不好,会造成加速缓慢,尾气中CO增加。

(5)喷油器不喷油故障的分析 如喷油器不喷油,则应在室温下测试喷油器的电阻值是否符合厂家的规定。用机外插座检测盒测试从控制单元到喷油器导线阻值是否超过1.5赘。

(6)燃油压力调节器故障引发的燃油压力过高或混合气过浓的分析

1)燃油压力调节器调节不当,造成发动机中小负荷时燃油压力过高。大多数时是由于积炭堵塞燃油压力调节器与进气管间真空软管造成的。喷油压力过高不仅会造成燃油消耗增加,而且会造成发动机低速时工作粗暴,从尾气中可以闻到浓浓的臭味(三元催化转化器内散发出来的)。

2)燃油压力调节器膜片破裂会造成混合气过浓。调节器膜片破裂后部分燃油不经喷油器,经调节器真空软管、进气歧管、进气门直接进入燃烧室,导致混合气过浓。

(7)电路插头松动会造成缺火 喷油器插头松动会造成行驶中,特别是在坏路上行驶中该缸缺火。

(8)喷油器波形的检测 检测喷油器的波形就是检测喷油器工作电流的变化,以及喷油脉宽为此所受到的影响。喷油器正常的波形见图3-26,图中各段分析如下。

A:动力控制模块(PCM)命令接通喷油器,造成电压突然降低。

B:从B点看,2V电压降到与接地电压相近的值(不足0.2V电压)。

C:降到B点后电流开始流经喷油器线圈,产生反向电压,形成波形底部反向电压降;从B点到C点为喷油器通电后准备喷油的时间,此段越短喷油脉宽就越有保证。

D:从C点到D点为喷油脉宽。

将发动机各缸的喷油器波形进行比较,哪个缸的喷油器波形中C点到D点的距离短,说明哪个缸的喷油器或电路有故障。

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图3-26 正常的喷油器波形

有故障的喷油器主要是反向电流小于正常值,由于喷油器线圈是高阻抗,使B点到C点喷油器通电后准备喷油的时间过长,导致从C点到D点的喷油脉宽明显减小,造成喷油器针阀开启时间滞后,燃油供给不足,引起间歇性缺火,使发动机怠速抖动。此类故障应检查喷油器电源端。反向电流小于正常值时的喷油器波形见图3-27。

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图3-27 反向电流小于正常值时的喷油器波形

(9)喷油器电阻值的检测 拆开喷油器线束端子,用数字万用表测量两端子之间的电阻值,低电阻值的喷油器电阻值应为5~6赘,高电阻值的喷油器电阻值应为12~16赘。

5.控制单元上喷油器接地线不实导致发动机转速丢转

汽车在中速行驶中有时会出现发动机转速丢转,发动机转速突然下降200r/min左右,丢转时间通常持续数秒,然后发动机转速恢复正常。丢转故障的出现时间没有规律性。这类故障通常是由于控制单元上喷油器接地线不实造成的。

控制单元上喷油器接地线不实,导致喷油器接地电阻增大,使流经喷油器电磁线圈的电流明显减小,从而使喷油器开阀时间(在触发脉冲加到电磁线圈后,从脉冲开始到针阀里形成最大升程状态的时间)延长,数据流上显示的喷油脉宽没有改变,但喷油器的实际喷油量小于正常值,导致混合气偏稀,虽经氧传感器调节,仍无法满足工作需要,于是汽车在中速行驶中有时会出现发动机转速丢转,并会留下混合气浓度和燃油修正控制有关的故障码。

6.燃油泵继电器控制电路

燃油泵继电器装在继电器板上。打开点火开关,电子燃油喷射系统的主继电器闭合,紧接着燃油泵继电器闭合,燃油泵开始工作,随后燃油泵继电器断开,而主继电器继续闭合,燃油泵继续工作。如果燃油泵继电器失效,与燃油泵继电器并联的机油压力开关将控制燃油泵。

打开燃油箱盖听燃油泵的泵油声,另一个人打开点火开关,在燃油箱盖处应能听到2s的泵油声。如听不到应重点检查燃油泵继电器是否对正极短路,及控制单元和继电器连接电路。如打开点火开关,燃油泵连续不停地运转,则可能是燃油泵继电器对地短路。

燃油泵继电器除控制燃油泵外,通常还负责控制加热型氧传感器(HO2S)、炭罐清污电磁阀(CANP)、喷油器(INJ)、怠速步进电动机(IAC)及空气流量传感器(MAF)。电动燃油泵继电器对正极短路后,发动机熄火,不能起动,会同时出现多个故障码,所以出现上述传感器和喷油器故障码,特别是几个故障码同时出现时需慎重对待,不可以盲目换件。燃油泵继电器控制电路见图3-28。

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图3-28 燃油泵继电器控制电路

HO2S—氧传感器 CANP—炭罐清污电磁阀 INJ—喷油器 IAC—怠速步进电动机 MAF—空气流量传感器

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