電控汽油發(fā)動機(jī)燃油壓力調(diào)節(jié)

1、電控汽油發(fā)動機(jī)燃油壓力調(diào)節(jié)器故障診斷與排除 摘 要 本文主要針對一輛98款本田F22B轎車行駛?cè)臧爰s十三萬九千公里后，其發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)的燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片出現(xiàn)裂紋，致使燃油通過真空吸管直接進(jìn)入歧管到氣缸，造成耗油量急劇上升，排氣管大量噴黑煙。且怠速和加速時(shí)黑煙極濃的現(xiàn)象，現(xiàn)介紹整個(gè)故障診斷分析方法與故障排除的過程。 關(guān)鍵詞 電控汽油發(fā)動機(jī) 燃油供給系統(tǒng) 燃油壓力調(diào)節(jié)器故障 診斷 排除 在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中（EFI 系統(tǒng)），燃油供給系統(tǒng)的電磁噴油器的噴油量取決于噴油器噴孔截面、噴油時(shí)間和噴油壓差。ECU通過控制噴油器的噴油時(shí)間來實(shí)現(xiàn)對噴油量的控制。因此，要保證燃油噴射量的精確控制，在噴

2、油器的結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí)，必須保持恒定的噴油壓差。噴油器將燃油噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，噴油壓差就是指輸油管（分配油管）內(nèi)燃油壓力與進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體壓力的差值。而進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣體壓力是隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化而變化的，要保持恒定的噴油壓差，必須根據(jù)進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體壓力的變化來調(diào)節(jié)分配油管的燃油壓力。而分配油管的燃油壓力是由燃油壓力調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)的，如果燃油壓力調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障，那么整個(gè)系統(tǒng)的油壓將會改變，發(fā)動機(jī)就無法在各種工況下正常工作，經(jīng)濟(jì)性、動力性、排放性就會超標(biāo)，嚴(yán)重影響正常使用。 燃油壓力調(diào)節(jié)器體積雖小，作用卻極大，其作用就是消除噴油壓力波動，即根據(jù)進(jìn)氣歧管絕對壓力變化調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓（燃油總管油壓），使噴油器

3、噴油絕對壓力保持恒定，可將燃油系統(tǒng)壓力控制在規(guī)定值內(nèi)（250kpa-400kpa)，很多時(shí)候卻因其本身出現(xiàn)故障而反映的現(xiàn)象與近期溫度傳感器、進(jìn)氣歧管真空壓力傳感器，冷卻液溫度傳感器、冷啟動噴油器等失效所反映的故障十分相似，那就是排氣管冒黑煙，而很多維修人員忽視了這個(gè)燃油壓力調(diào)節(jié)器。 一、故障現(xiàn)象 朋友的一輛98款本田F22B小轎車（國產(chǎn)組裝）在一次行駛過程中，突然排氣管有大量黑煙噴出，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，耗油量急劇增加。后來開到學(xué)校找我，經(jīng)詢問并著車查實(shí)這個(gè)現(xiàn)象，本人帶領(lǐng)著幾個(gè)學(xué)生對該車進(jìn)行維修。 二、燃油供給系的構(gòu)造與工作原理 燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油

4、器等組成（圖1）。燃油供給系統(tǒng)的功用是提供燃油噴射所需壓力的燃油，并在電腦控制下將燃油噴入進(jìn)氣管中。工作過程是：電動燃油泵從燃油箱吸出燃油，通過燃油濾清器將雜質(zhì)濾除后，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器將壓力調(diào)整到比進(jìn)氣管內(nèi)壓力高出一定值，再經(jīng)輸油管送到各個(gè)噴油器。噴油器根據(jù)ECU發(fā)出的指令，將適量的燃油噴入各進(jìn)氣歧管中與流入發(fā)動機(jī)內(nèi)的空氣進(jìn)行混合。 由圖1可以看出，當(dāng)EFI燃油供給系統(tǒng)工作時(shí)，噴油器的燃油噴射量與噴油器的噴油絕對和噴油器的開啟時(shí)間有關(guān)。噴油器絕對壓力，是指噴油器的前后壓力差，在數(shù)值上等于燃油總管油壓與進(jìn)氣歧管壓力之差。假設(shè)發(fā)動機(jī)工作時(shí)燃油總管的油壓保持不變，則噴油器的噴油絕對壓力將隨發(fā)動機(jī)的負(fù)荷和

5、轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。 三、故障分析 一臺電控汽油發(fā)動機(jī)要運(yùn)轉(zhuǎn)正常，動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性需要達(dá)標(biāo)。那么，需要使空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、高壓點(diǎn)火系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)等四大系統(tǒng)工作正常，而燃燒系統(tǒng)的工作是建立在前面三大系統(tǒng)工作正常的基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作原理，膨脹作工沖程，燃燒是否完全、充分的四大系統(tǒng)是否正常的重要指標(biāo)之一。發(fā)動機(jī)排氣管排出的尾氣指標(biāo)卻又是反映燃燒是否完全、充分的一項(xiàng)重要依據(jù)。電控汽油發(fā)動機(jī)排氣管冒黑煙，就反映了燃燒不完全、不充分，綜合起來有以下幾個(gè)原因；1、 高壓點(diǎn)火弱，點(diǎn)火時(shí)刻不準(zhǔn)。電控汽油發(fā)動機(jī)室點(diǎn)燃壓縮混合氣爆破作功的，高壓點(diǎn)火火花弱，使被壓縮的可燃混合氣、燃燒不完全、不徹底，爆

6、破壓力低，排出來的尾氣就是黑煙。點(diǎn)火時(shí)刻不準(zhǔn)，從氣缸內(nèi)可燃混合氣燃燒的過程來說，最佳點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)是當(dāng)活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)，可燃混合氣的燃燒火焰大約為半個(gè)燃燒室空間，此時(shí)氣缸內(nèi)燃燒最完全。如果在這個(gè)時(shí)刻后點(diǎn)火，就會產(chǎn)生氣缸燃燒不完全、不徹底、排氣管冒黑煙。2、 配氣機(jī)構(gòu)的氣門與氣門座燒蝕、積碳，氣門驅(qū)動搖臂調(diào)整螺絲調(diào)整過緊（標(biāo)準(zhǔn)間隙：進(jìn)氣門為0.25MM，進(jìn)氣門為0.30MM），自然磨損不均等會嚴(yán)重影響氣門與氣門座的密封配合不良，產(chǎn)生壓縮沖程漏氣及點(diǎn)火工作過程燃燒不完全、不徹底造成大量冒黑煙。3、 電磁噴油器噴嘴有油污、積碳及雜物卡主針閥，針閥未能在復(fù)位彈簧的壓力下封緊壓力燃油，燃油從噴嘴滲漏而出，

7、進(jìn)入氣缸，使氣缸混合氣過濃，燃燒后會有黑煙噴出。4、 進(jìn)氣歧管真空壓力傳感器失效，無法向ECU提供進(jìn)氣歧管真空壓力的信號，ECU只能依靠其他修正傳感器信號發(fā)出噴油執(zhí)行信號，使噴油器增加了噴油時(shí)間，就加大了噴油量，隨著噴油量的增加，混合氣變濃燃燒后就有黑煙。5、 冷卻液溫度傳感器失效，沒有給ECU一個(gè)正確的冷卻液溫度信號，致使ECU無法正確控制冷啟動噴油器噴油，冷卻液溫度升高了。而噴油器還在繼續(xù)往進(jìn)氣歧管噴油，造成混合氣過濃，燃燒不完全、不徹底、排氣管就會有大量黑煙排除6、 進(jìn)去溫度傳感器失效，就不會有正確的修正信號給ECU，ECU失去進(jìn)氣溫度修正信號，控制噴油器噴油也不夠精確，會使混合氣過濃，

8、燃燒后排氣管就有大量黑煙排出7、 微機(jī)ECU本身問題，控制噴油時(shí)間不精確也會造成混合氣過濃，燃燒后排氣管冒黑煙。 四、故障診斷 根據(jù)7個(gè)方面的分析，圍繞電控汽油發(fā)動機(jī)出現(xiàn)排黑煙的問題，針對以上可能產(chǎn)生的部件進(jìn)行逐個(gè)測檢。第一步，高壓跳火測試：本人先將火花塞拆下，套上高壓線火花帽，使火花塞電極距發(fā)動機(jī)金屬件7MM做高壓跳花實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)火花塞高壓跳火呈藍(lán)色并有啪啪響聲，高壓相當(dāng)強(qiáng)。第二步，對各氣缸進(jìn)行氣缸壓縮壓縮測試，首先將六個(gè)氣缸火花塞拆下，用氣缸壓力表接頭緊接火花塞孔，打轉(zhuǎn)曲軸。6個(gè)氣缸分別進(jìn)行測壓，6個(gè)氣缸都在1.2MPa以上，壓縮壓力很正常，證明氣門密封沒問題。第三步，對進(jìn)氣歧管真空壓力傳感

9、器進(jìn)行測試，由于進(jìn)氣歧管真空壓力傳感器本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用汽車專用萬能表直接測量難以測量好壞，我用代換法，在其他運(yùn)轉(zhuǎn)正常的同樣的發(fā)動機(jī)上借來一個(gè)，換下原車的裝上后啟動發(fā)動機(jī)數(shù)分鐘后，黑煙還是一樣的噴，可以證明原車的進(jìn)氣歧管真空壓力傳感器沒有故障。第四步，我將冷卻溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器拆下，進(jìn)行水溫加熱電阻法測試，兩個(gè)傳感器都隨著水溫的升高電阻值在慢慢下降，也可以證明它們是正常的。第五步，至于ECU微機(jī)，由于電路上的設(shè)計(jì)及電子元件的選用，一般情況下?lián)p壞的機(jī)率很低。我接著又將六個(gè)電磁噴油器拆下，清洗一次吹干裝在遠(yuǎn)征牌噴油嘴維修臺上進(jìn)行測壓噴油實(shí)驗(yàn)，六個(gè)噴油器在350KPa的壓力下沒有滴漏油現(xiàn)象，

10、證明六個(gè)噴油器鎖由也相當(dāng)好。那么到底燃油是從哪里進(jìn)入氣缸，致使混合氣變濃。由于燃油供給系統(tǒng)（硬件）暫時(shí)無法使用檢測儀進(jìn)行診斷，只好示圖分析，燃油供給系統(tǒng)（硬件）結(jié)構(gòu)請看上圖1，能與進(jìn)氣歧管相通的就是噴油器和燃油壓力調(diào)節(jié)器（油壓調(diào)節(jié)器）的真空吸管，而噴油器經(jīng)測試無滲漏。 燃油壓力調(diào)節(jié)器如圖2所示，根據(jù)燃油壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖，其作用及工作原理，我很明確的知道，燃油壓力調(diào)節(jié)器是根據(jù)進(jìn)氣歧管絕對壓力的變化來調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓（燃油總管油壓），使噴油器噴油絕對壓力保持恒定，故ECU只需控制噴油器電磁閥的開啟時(shí)間，就可達(dá)到精確控制噴油器噴油量目的。 燃油壓力調(diào)節(jié)器通常裝在燃油總管上。金屬外殼的內(nèi)部被膜片分割為彈

11、簧室和燃油室，其中彈簧室通過一根軟管與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管相通，而燃油室直接與儲壓管（燃油總管）相通。因此，膜片下方燃油室一側(cè)承受燃油總管的油壓，即系統(tǒng)油壓，而另一側(cè)則受進(jìn)氣歧管負(fù)壓和彈簧壓力的合力作用。 當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，若氣門開度減小，進(jìn)氣歧管負(fù)壓增加，則作用在調(diào)節(jié)器膜片彈簧室側(cè)的壓力減小，在系統(tǒng)油壓的作用下，膜片上移，打開單向閥門，使多余燃油從回油管流回油箱，系統(tǒng)油壓隨之相應(yīng)減小。從而使得噴油器的噴油絕對壓力不隨進(jìn)氣歧管真空壓力的變化而變化，即保持恒定。其基本關(guān)系為：噴油絕對壓力=系統(tǒng)油壓-進(jìn)氣歧管絕對壓力=彈簧壓力+進(jìn)氣歧管絕對壓力-進(jìn)氣歧管絕對壓力；即噴油絕對壓力=彈簧壓力顯見，噴油絕對壓力

12、僅僅取決于彈簧力。 發(fā)動機(jī)停止工作時(shí)，油泵將停轉(zhuǎn)，燃油壓力調(diào)節(jié)器在彈簧張力作用下使閥門關(guān)閉。因此，在單向閥與調(diào)節(jié)器閥門的作用下可使油路中的系統(tǒng)油壓保持一定的殘余壓力，以便下次啟動迅速建立系統(tǒng)油壓。 五、故障排除 經(jīng)仔細(xì)的逐步診斷，最后我用手拔下燃油壓力調(diào)節(jié)器的真空管，觀察發(fā)出有少許燃油。接著我起動發(fā)動機(jī)，發(fā)現(xiàn)燃油從燃油壓力調(diào)節(jié)器的真空管冒出，發(fā)動機(jī)熄火了，過了一段時(shí)間，又沒有燃油冒出了。說明燃油就是從真空吸管進(jìn)入進(jìn)氣歧管到氣缸的，充分證明了是由于燃油調(diào)節(jié)器膜片破裂導(dǎo)致燃油從燃油室經(jīng)過彈簧室進(jìn)入真空吸管到進(jìn)氣歧管造成發(fā)動機(jī)混合氣過濃，膨脹作功時(shí)，燃燒不完全、不充分排氣管冒黑煙。更換一個(gè)燃油壓力調(diào)

13、節(jié)器，排氣管立即停止冒黑煙。 六、結(jié)束語 綜上所述，本人通過采取以汽車維修專業(yè)技術(shù)理論知識為依據(jù)，并參考了一些維修技術(shù)書籍，認(rèn)真、仔細(xì)、針對性分析了該車（98款本田F22B小轎車）冒黑煙故障的原因所在，綜合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采取正確、合理的排除步驟，很快就把排氣管冒黑煙這個(gè)故障排除。經(jīng)過該故障的診斷和排除，得出一個(gè)結(jié)論：隨著汽油發(fā)動機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展，對電控燃油噴射系統(tǒng)的技術(shù)要求、控制精度的準(zhǔn)確性更高。但是燃油供給系統(tǒng)的故障不一定就出現(xiàn)傳感器、電控單元（ECU）和執(zhí)行器三部分；故障同樣也會隱蔽在一些看起來不易損壞的元件里或者容易使維修人員忽視的地方（尤其是診斷儀難以檢測的系統(tǒng)）。因此，在電控汽油發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)需要維修人員具備更多的專業(yè)知識和維修技能，方能正確地進(jìn)行發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的檢修工作。 但愿今后我們的維修過程中，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新，不斷更新學(xué)習(xí)，向?qū)＜覀冋埥蹋欢乙欢ㄒ龅秸J(rèn)真、仔細(xì)、充分分析各方面的可能性。（尤其是診斷儀難以檢測到的系統(tǒng)）就要通過分析、判斷、推理過程，盡快將故障排除。本人水平有限，此論文尚有不足之處，懇請專家、同行批評指正。參考文獻(xiàn)；1. 李春明主編。汽車發(fā)動機(jī)燃油噴射技術(shù)。北京理工大學(xué)出版