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高压燃油系统15MPa油压原因分析及维修方法

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:高压燃油系统在高负荷情况下,最高可产生15MPa的油压,在怠速油压只有4MPa。拆下燃油压力下的部件前,务必对燃油系统卸压。如果燃油压力下降大于规定范围,则更换燃油泵模块。

高压燃油系统15MPa油压原因分析及维修方法

1.燃油系统概述

燃油系统工作示意图如图4-15所示,燃油系统采用电子回路请求式设计,没有热燃油从发动机返回至燃油箱,以降低燃油箱的内部温度。燃油箱内部温度的降低导致较低的蒸发排放。油箱内的油泵由油泵控制模块(FPCM)控制,ECM控制FPCM并通过GMLAN发送期望的管路油压传给FPCM,FPCM通过PWM电压信号来控制油箱内的油泵,通过低压侧压力传感器检测低压压力,使管路的油压与ECM的期望值匹配。高压油泵提供高压油轨压力,喷油时刻和喷油时间则由ECM来控制,燃油直接喷入发动机气缸内。油泵控制电路参见图4-9和图4-10,低压传感器信号传送给油泵控制模块,高压传感器信号传送给发动机控制模块。

2.燃油分配管(油轨)、喷油器及压力传感器

燃油喷射系统采用高压、直接喷油、无回路请求式设计。喷油器安装在气缸盖的吸气和进气口,且直接把燃油喷洒进燃烧室。燃油分配管总成连接每一个喷油器,向喷油器分配高压燃油。燃油分配管总成由分配管道、4个喷油器和燃油分配管压力(FRP)传感器组成,FRP传感器用于检测高压燃油压力,并将信号传递给发动机控制模块(ECM)。如图4-16所示,喷油器安装在进气口下部的气缸盖上,且直接把燃油喷进燃烧室。由于喷油器位于燃烧室中,直接喷油需要高的燃油压力。燃油压力必须高于压缩压力,需要一个高压燃油泵。由于高的燃油压力,喷油器还需要更多电源。ECM向每一个喷油器提供单独的高电压电源电路和高电压控制电路。ECM利用内部的一个增压电容器控制,在65V增压阶段,电容器通过喷油器放电,允许初始喷油器打开,之后喷油器在12V下保持开启。喷油器总成是一个内开电磁喷油器,钻有有六个精密的孔,形成一个锥体形状的椭圆锥形。喷油器有一个长而细的端头,以便让气缸盖中有足够的冷却套管。发动机冷却液温度在10~32℃时,喷油器的电阻应在1.25~1.75Ω。

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图4-13 发动机管理系统输入及输出框图

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图4-14 发动机管理系统的部件组成

1—EVAP通风电磁阀 2—EVAP炭罐 3—止回阀门 4—EVAP吹洗控制电磁阀门 5—高压油泵 6—凸轮轴位置执行器电磁阀 7—增压器(进气)旁通电磁阀 8—增压器(进气)旁通阀 9—空气流量、温度传感器 10—增压器(废气)旁通电磁阀 11—增压器(废气)旁通阀 12—凸轮轴位置传感器 13—点火模块、线圈和火花塞 14—喷油器 15—增压空气冷却器 16—增压压力及温度传感器 17—电子节气门 18—进气压力(MAP)传感器 19—油轨压力传感器 20—冷却液温度(ECT)传感器 21—排气管 22—涡轮增压器 23—加热型氧传感器1和2 24—三元催化转化器 25—曲轴位置传感器 26—燃油泵模块 27—加速踏板位置传感器 28—防盗控制 29—诊断插接器(DLC) 30—故障指示灯(MIL) 31—GMLAN通信 32—发动机控制模块(ECM)

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图4-15 燃油系统工作示意图

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图4-16 燃油分配管与喷油器

1—插头 2—喷油器 3—燃油分配管 4—燃油分配管压力(FRP)传感器

3.高压燃油泵

高压燃油泵是一个机械式单气缸油泵,由进气凸轮轴上的三个凸轮驱动,如图4-17所示。高压燃油压力由ECM通过高压燃油泵中的燃油分配管压力(FRP)调节器调节。高压燃油系统在高负荷情况下,最高可产生15MPa的油压,在怠速油压只有4MPa。高压燃油压力的数值可以通过诊断仪从燃油压力传感器上读取。

4.燃油泵流量控制模块

燃油泵流量控制模块位于行李箱侧板内装饰板后面,如图4-18所示,它是一个可检修的GMLAN模块。燃油泵流量控制模块从发动机控制模块(ECM)接收到期望的燃油压力信息,同时控制位于油箱内的燃油泵,以达到期望的燃油压力。燃油泵流量控制模块向燃油泵输送一个25kHz脉宽调制信号,同时泵速根据该信号变化的占空比而改变。燃油泵最大供应电流为15A。燃油压力传感器位于油箱前的燃油进给管上,向燃油泵流量控制模块提供一个燃油压力信号,用于提供“闭环”燃油压力控制。

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图4-17 高压燃油泵(www.xing528.com)

1—垫片 2—O形圈 3—高压燃油泵

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图4-18 燃油泵流量控制模块

1—螺母 2—螺栓 3—燃油泵流量控制模块

5.维修注意事项

1)切勿试图从热的发动机上拆下进气歧管,应使发动机冷却至环境温度。发动机过热时进行拆卸,可会导致进气歧管被损坏。

2)高压时流出的燃油可严重灼伤皮肤和眼睛。拆下燃油压力下的部件前,务必对燃油系统卸压。

3)不可以冲刷机油冷却器或清除其中的污染物。如果检测到一个可能使机油冷却器受到污染的机械故障,则更换机油冷却器。

4)增压器空气旁通管总成从增压器空气旁通电磁阀连接至增压器空气旁通阀箱总成,且永久固定在阀箱总成上。切勿试图断开增压器空气旁通阀箱总成上的增压器空气旁通管总成。

5)不应将曲轴箱强制通风软管从凸轮轴盖上断开,否则会导致软管接头损坏。

6)切勿重复使用排气歧管至气缸盖的衬垫。衬垫安装不当或排气系统泄漏可能会影响车载诊断OBD-Ⅱ系统的性能。

6.燃油系统压力压力测试

1)点火开关置于ON位置,发动机关闭,使用故障诊断仪指令燃油泵通电,并在燃油泵运行的同时观察燃油压力表,确认燃油压力在345~414kPa之间。如果燃油压力低于规定范围,则测试、检查和修理下列项目。如果所有项目测试都正常,则更换燃油泵模块。

①燃油滤清器堵塞或阻塞。

②燃油供油管堵塞。

③检查燃油泵的线束插接器和搭铁电路是否接触不良。

2)点火开关置于OFF位置,发动机关闭,用故障诊断仪指令燃油泵通电,确认燃油压力在345~414kPa之间,且1min内下降不超过34kPa。

3)卸去燃油压力至69kPa,确认燃油压力在5min内下降不超过14kPa。如果燃油压力下降大于规定范围,则更换燃油泵模块。

4)在客户报修的条件下操作车辆,同时用CH-48027监测燃油压力。燃油压力在加速、巡航或转向困难时不应下降。

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