电喷发动机执行器故障检测与排除

1、 毕 业 论 文电喷发动机执行器故障检测与排除系 别 汽车工程系 专 业 汽车检测与维修技术 班 级 姓 名 张俊林 学 号 8 5 2 0 2014 2015 学年第一学期摘 要电控发动机的电子控制系统是一个精密而复杂的系统，构造和原理比较复杂，不同车型的电控燃油喷射系统往往有很大的差异，造成电控发动机不工作或工作不正常的原因可能是电子控制系统，也有可能是电子控制系统外其他部分的问题，而每一种故障现象都可能有多种故障原因，因此给故障的检查与排除带来一定的困难。如果我们能够遵循故障诊断的基本原则，掌握故障诊断的一些基本方法、步骤，对电控系统故障多发点和常见故障的诊断程序都有比较深刻的了解，那么

2、，就有可能准确而迅速地找出故障所在。本文介绍了电喷发动机执行器故障检测与排除的方法，研究了电喷发动机的喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制等的故障诊断及排除，并着重叙述了燃油喷射系统和控制点火系统的故障诊断及排除。 关键词：电喷、发动机、执行器、故障目录第1章 汽油喷射系统概述11.1 汽油发动机电控系统的基本组成及功用 1 1.2 电控汽油喷射系统分类21.3 电控汽油喷射发动机的优点6第2章 空气供给系统8 21空气供给系统的组成82.2 空气供给系统的主要零件8第3章燃油供给系构造与检修103.1电动燃油泵103.2 燃油滤清器133.3 喷油器15第4章 传感器检测204.1 发动机

3、冷却水温度传感器204.2 进气温度传感器214.3 节气门位置传感器224.4 空气流量计234.5 进气歧管绝对压力传感器264.6 氧传感器274.7 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器294.8 爆震传感器304.9车速传感器31结论33参考文献3434第1章 汽油喷射系统概述目前所说的车用电控发动机实际上是电控内燃机，指电控汽油发动机和电控柴油发动机。电控汽油发动机的方案相对成熟，应用也比较广泛。近年来，电控柴油机的研究成果斐然。最早是在直列式柱塞泵上附加控制齿条或拉杆的位置电控装置；后来在分配泵上加上电控系统进行控制。高压喷射技术的发展，又开发出泵喷嘴、共轨式等电控柴油喷射系统，特别

4、是电控共轨式柴油喷射系统，能达到欧洲EEC的排放标准，其应用前景乐观。本章介绍电控汽油发动机的有关知识，电控柴油发动机部分见本书第五章。1.1 汽油发动机电控系统的基本组成及功用汽油发动机电控系统主要由空气供给系统、汽油供给系统和ECU组成。1空气供给系统空气供给系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。空气经空气过滤器、空气流量计（D系统无此装置）、节气门、进气总管、进气歧管进入各缸。一般行驶时，空气的流量由通道中的节气门来控制（节气门由油门踏板操作）。踩下油门踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁

5、通道的空气量来实现的。怠速空气调整器一般由ECU控制。在气温低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须的空气量给进气歧管，此时，发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。随着发动机冷却液温度升高，怠速空气调整器使旁通道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。2汽油供给系统汽油供给系统由汽油泵、汽油过滤器、汽油压力脉动减振器、喷油器、汽油压力调节器及供油总管等组成。汽油由汽油泵从油箱中泵出，经过汽油过滤器，除去杂质及水分后，再送至汽油脉动减振器，以减少其脉动。这样具有一定压力的汽油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。喷油器根据ECU的喷油指令，开启喷油

6、阀，将适量的汽油喷于进气门前，待进气行程时，再将可燃混合气吸入气缸中。装在供油总管上的汽油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持喷油器内与进气歧管内的压力差为250kPa。此外，有些车辆在进气歧管上安装了一个冷起动喷油器，用于改善发动机低温起动性能，冷起动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。3电控系统 电子控制系统如图1-1所示。图1-1 电子控制系统电子控制系统的功用是根据各种传感器的信号，由计算机进行综合分析和外理，通过执行装置控制喷油量等，使发动机具有最佳性能。ECU根据空气流量计或进气歧管压力传感器和转速传感器的信号确定空气流量，再根据空燃比要求及进气量信号就可以确定每一

7、个循环的基本供油量。然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、冷却液温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的最佳喷油量。通过控制车辆每一时刻的行驶情况，ECU将汽油喷射、发动机怠速、汽油泵控制在最佳状态，降低汽油消耗，减少尾气排放污染，同时又保障足够的动力性，这样就能大大提高发动机性能。控制发动机的基本方法是事先将各种工况下的最佳控制数值输入到控制模块ECU中。它通过传感器检测发动机状态，并根据传感器发回的信号从事先存储在控制模块中的数据里选择最优化值。它也会向执行器发出信号来控制其工作。1.2 电控汽油喷射系统分类汽油喷射技术从六、七十年代以来，得到长足的发展和广泛的

8、应用。欧、美、日的一些著名汽车公司都相继开发研制并实际应用了许多类型不同、档次各异的汽油喷射系统，即使是同一类型的汽油喷射系统，应用于不同汽车公司生产的汽车上又有不同的名称。因此，对于使用和维修人员来说，总觉得其品种繁多，有应接不暇的感觉。为此，我们不妨将现代汽油喷射系统按一定的方式分类归纳，以便有一个较全面的了解和认识。汽油喷射系统的分类方法有多种，下面介绍几种常用的分类方法。1按有无反馈分类1）开环控制该控制是指在发动机运行中，ECU检测发动机的各输入信号，并查出发动机ECU中固有的相应的控制参数，输出控制信号。它不检测控制结果，对控制结果的好坏不作分析和处理。2）闭环控制该控制是指ECU

9、控制的结果反馈给ECU，ECU再根据发动机实际运行状况决定控制量的增减。反馈控制的采用是为了有效地控制排放、降低污染、提高效率。例如：用氧传感器来检测排放废气中的氧浓度，ECU根据它的反馈信号就可以判断出混合气燃烧的完全程度，并及时调整供油量，达到最佳空燃比。2按喷油器安装部位分类电子控制汽油喷射系统可分为单点汽油喷射系统和多点汽油喷射系统。单点汽油喷射系统是指在节气阀体上安装一只或两只喷油器，向进气歧管中喷油形成汽油混合气，进气行程时，汽油混合气被吸入气缸内。这种喷射系统因喷油器位于节流阀上集中喷射，故又称节流阀喷射系统或集中喷射系统。如GM公司EFI系统、FORD公司CFI系统和Bosch

10、公司MONOJetronic系统等。多点汽油喷射系统是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器，喷油器适时喷油。空气和汽油在进气门附近形成混合气，这种喷射系统能较好地保证各缸混合气的均匀。如Bosch公司LJetronic系统、GM公司EFI系统和日产公司EGI系统、ECCS系统等。3按汽油的喷射方式分类1）缸内喷射该喷射方式是将汽油直接喷射到气缸内。因喷油器直接安装在发动机缸盖上，其本身必须能够承受燃气产生的高温、高压且受到发动机结构制约，目前这种型式的应用尚较少。2）进气管喷射该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式。根据喷油器和安装位置的不同又可分为两种：一种是在进气管的集合部有12个喷油器的

11、单点节气门体喷射方式；另一种是在各气缸的进气歧管上各安装有一个喷油器的多点喷射方式。对于节气门体喷射，由于采用的喷油器少，易于实现计算机控制，成本比多点喷射方式低，但存在各缸燃料分配不均和供油滞后等缺点。与缸内喷射比较，喷油器不受缸内高温、高压的直接影响，喷油器的设计和发动机结构的改动都简单些。 4按进气量的检测方式分类1）直接式检测方式该方式是由空气流量计直接测量进入歧管的空气量，这种方式也称为质量控制型，K型和L型汽油喷射系统均属于这种类型。2）间接式检测方式该方式不是直接检测空气量，而是根据发动机转速及其它参数，推算出吸入的空气量，现在采用的有两种方式：一种是根据进气管压力和发动机转速，

12、推算出吸入的空气量，并计算适量的燃料量的速度密度，这种方式也称为速度密度控制型，例如D型汽油喷射系统。这种控制方式因受进气管内空气压力波动的影响。进气量的测量精度不高，但是其进气阻力小，充气效率高。另一种是根据测量节气门开度和发动机转速，推算吸入的空气量，并计算燃料量的节流速度，这种方式也称为节流速度控制型。这种方式由于空气量与节气门开度和发动机转速之间的换算关系很复杂，不易测量吸入的空气量，所以现在已不采用，只有某些赛车中才能见到。5按喷射时序分类汽油喷射系统按喷射时序可分为同时喷射、顺序喷射和分组喷射。如图6-4所示，同时喷射是指发动机在运转期间，各缸喷油器同时开启且同时关闭，由于ECU的

13、同一个喷油指令控制所有的喷油器同时工作。顺序喷射是指喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射，ECUE根据曲轴位置传感器提供的信号，辨识各缸的进气行程，适时发出各缸的喷油脉冲信号（喷射正时信号）以实现顺序喷射的功能。分组喷射是将喷油器分成两组交替喷射，CU发出两路喷油指令，每路指令控制一组喷油器。6按结构分类 按喷射系统的结构可分为机械控制式和电子控制式两种。这种分类方法运用较广。机械式汽油喷射系统早在五六十年代就运用于汽车上，其空气计量器与汽油分配器组合在一起（图1-2），空气计量器检测空气流量的大小后，靠连接杆传动操纵汽油分配器的柱塞动作，以汽油计量槽开度的大小控制喷油量，以达到控制混合气

14、空燃比的目的。如Bosch公司的KJetroni即属此类。图1-2喷油器喷射时序机电结合式汽油喷射系统是在机械式汽油喷射系统的基础上加以改进的产品，它与机械式汽油喷射系统的主要区别在于：在汽油分配器上安装了一个由ECU控制的电液式压差调器，ECU根据冷却液温度、节气门位置等传感器的输入信号控制电液式压差调节器动作，通过改变汽油分配器汽油计量槽进出口油压差，以调节汽油供给量，达到对不同工况混合气空燃比修正的目的。如Bosch公司的KEJetronic系统即属此类。电控式汽油喷射系统在二十世纪六、七十年代大多只控制汽油喷射，二十世纪八十年代开始与点火控制一起构成发动机电子集中控制系统。它根据各种传

15、感器送至ECU的发动机运行状况的信号，由ECU运算后，发出控制喷油量和点火时刻等多种指令，实现了多种机能的控制。如Bosch公司Motronic系统（图1-3）即为发动机电子集中控制系统，其汽油喷射系统为电控式。7按空气量的检测方式分类电控汽油喷射系统按空气量的检测方式可分为歧管压力计量式、叶片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式等。歧管压力计量式的电控汽油喷射系统是将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU，由ECU根据该信号计算出充气量，再产生与之相对应的喷油脉冲，控制电磁器喷射适量的汽油。Bosch公司DJetronic系统即为歧管压力计量式电控汽油喷射系统。图1-3 Bosch公司Motronic

16、系统采用叶片式空气流量计和卡门旋涡式空气流量计的电控汽油喷射系统，其空气流量的计量方式均属体积流量型，即通过计量气缸充气的体积量，以控制混合气空燃比在最佳值。Bosch公司将这种类型的电控汽油喷射系统称为LJetronic系统，而Bosch公司与日本几家主要汽车公司协作生产的电控汽油喷射系统，又有各自不同的名称。如日产的EGI系统，丰田的EFI系统和五十铃的ECGI系统均为Bosch公司LJetronic系统的派生。由于电控汽油喷射系统采用体积流量型的空气计量方式时，需要考虑大气压力的修正问题，且叶片式空气流量计体积大，不便于安装，以及加速响应慢等缺点。致使以质量流量型的空气流量计量方法，即热

17、线式和热膜式空气流量计很快诞生。采用这种方法计量空气的电控汽油喷射系统，是直接测量进入气缸内空气的质量，将该空气的质量换成是信号，输送给ECU，由ECU根据空气的质量计算出与之相适应的喷油量，以控制混合气的空燃比在最佳值。如Bosch公司的LHJetronic系统为热线式电控汽油喷射系统，GM公司的SFI系统为热膜式电控汽油喷射系统。1.3 电控汽油喷射发动机的优点在发动机上使用化油器，带给汽油供给装置的最困难的问题是，如何把相同空燃比的混合气均匀地送到每一气缸里，因混合气必须经过不同长度及宽度的进气歧管。空气通过不同形状的通道及转角时很容易，而汽油颗粒由于其惯性的作用，要经过弯的进气歧管是困

18、难的，结果使汽油粒子连续地移动到进气歧管的末端，造成末端的混合气过浓。采用多点汽油喷射作为汽油供给装置，则刚好可以解决进气歧管中混合气分配不均的问题，喷油器位于发动机各缸靠进气门的位置，如此每一缸可以得到相等的汽油量，使吸入汽缸内的混合气空燃比一致，因此，发动机可以在较稀薄的混合气下工作，则排气中可以减少HC和CO的含量且节省汽油。使用电控喷射发动机还具有以下特点：1）在进气系统中，由于没有象化油器供油那样的吼管部位，进气压力损失较小。只要合理设计进气管道，就能充分利用吸入空气的惯性增压作用，增大充气量，提高输出功率，增加发动机的动力性。2）在汽车加减速行驶的过渡运转阶段，空燃比控制系统能够迅

19、速响应，使汽车加减速反应灵敏。3）当汽车在不同地区行驶时，对大气压力或外界环境温度变化引起的空气密度变化，可以进行适量的空燃比修正。4）在发动机启动时，可以用ECU计算出起动供油量，并且能使发动机顺利经过暖机运转。使发动机起动更容易，且暖机性能提高。5）能提供各种工况下最适当的混合气空燃比，且汽油雾化好，各缸分配均匀，使燃烧效率提高。因此，能有效的降低排放，节省汽油。6）减速断油功能，亦能降低排放，节省汽油。减速时，节气门关闭，发动机仍以高速运转，进入汽缸的空气量减少，进气歧管内的真空度增大。在化油器中，此时会使粘附于进气歧管壁面的汽油由于歧管内的真空度急骤升高而蒸发后进入汽缸，使混合气变浓，

20、燃烧不完全，排气中HC的含量增加。而在电控汽油喷射发动机中，当节气门关闭而发动机转速超过预定转速时，喷油就会停止，使排气中的HC减少，并可降低汽油消耗。可见，从中可以看出，电控汽油喷射发动机能很好的适应减少排放、降低油耗、提高输出功率及改善驾驶性能等使用要求，因此，电控喷射发动机已成为现代汽油发动机的主流。第二章 空气供给系统21空气供给系统的组成 空气供给系统 空气供给系统的作用是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量。以L型系统为例，空气经空滤器后，用空气流量计测量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气岐管内，从喷油器喷出的汽油和空气混合后被吸入气缸内燃烧。 在冷却液温度较低时

21、，为加快发动机暖机过程，设置了快怠速装置，由空气阀来控制快怠速所需要的空气，这时经空气流量计计量后的空气，绕过节气门体经空气阀直接进入进气总管。可以通过怠速调整螺钉调节怠速转速，用空气阀控制快怠速转速，也可由ECU操纵怠速控制阀（ISC）控制怠速与快怠速。2.2 空气供给系统的主要零件 1.节气门体与怠速调整螺钉节气门体由节气门、旁通气道等组成。节气门用来控制发动机正常运行工况下的进气量。由于EFI系统在发动机怠速时通常将节气门全关，故设一旁通气道，在发动机怠速时供给少量空气。节气门位置传感器装在节气门轴上，用以检测节气门开启的角度。有的节气门体上装有节气门缓冲器。为防止寒冷季节流经节气门体的

22、空气中水分在节气门体上冻结，有些节气门体上设有使发动机冷却水流经的管路。发动机怠速运转的转速由此时供给的空气量决定，由于怠速时空气走旁通气道，故旁通气道开口的大小决定了空气量，该开口的大小可以通过调节怠速调整螺钉调整。当螺钉顺时针方向旋入时，旁通气道开口减小，发动机怠速转速降低；逆时针旋转调节螺钉，旁通气道开口加大，发动机怠速转速升高。2怠速空气调整器（空气阀）怠速空气调整器的功用：一是稳定发动机的怠速转速，从而降低汽车怠速行速时的汽油消耗量；二是发动机在怠速运行时，若负荷增大，如接通空调、动力转向和液力变矩器等，则提高怠速转速（快怠速），以防止发动机熄火。它是通过控制节气门旁通道的方式来实现

23、怠速调整的。根据其结构特点可分为双金属片式、石蜡式、步进电机式、旋转电磁阀式、占空比控制式、开关控制式等，本节仅介绍双金属片式和石蜡式，其它型式的怠速空气控制阀参见第五章第一节。 （1）石蜡式怠速空气调整器 石蜡式怠速空气调整器根据发动机的冷却液温度控制空气旁通道截面积。控制力来自恒温石蜡的热胀冷缩，而热胀冷缩随周围温度而变化。采用这种形式的空气调整器，导入发动机冷却水是必要条件，为了结构简化，大多采用与节气门体加热共用的冷却水管路一体化结构。 发动机冷却液温度较低的时候，恒温石蜡收缩，提动阀在弹簧8的作用下打开。随着温度的升高，恒温石蜡膨胀，推动连接杆使提动阀慢慢关闭，发动机怠速运转转速下降

24、。当暖车后，提动阀将完全关闭其空气通道，发动机恢复至正常怠速。 （2）双金属片式怠速空气调整器 双金属片式怠速空气调整器是发动机低温起动时，及起动后暖车过程中，使辅助空气阀打开增加空气量的一种快怠速机构。它由绕有电热线的双金属片和空气旁通道遮门等组成。辅助空气阀的开口截面受遮门动作的控制，而遮门受双金属片的控制，双金属片则根据温度变化而变形。 发动机温度低时，遮门打开，此时因节气门关闭，从空气调整器流入额外的空气使吸入气缸的空气量增多，怠速变高成为快怠速的状态。 发动机起动后，电流由点火开关流入怠速空气调整器电热丝，使双金属片受热而慢慢将遮门关闭。空气的流入量减少，发动机的转速下降。暖车后，遮

25、门完全关闭空气旁通道，发动机恢复正常怠速运转。 遮门的初期开度是取决于周围温度的，之后随双金属片被电热丝加热弯曲而变小。一般周围温度在20C以下时，遮门使旁通空气阀全开，而在60C以上时，使旁通空气阀完全关闭。 3进气管 进气管包括进气总管和进气歧管。 SPI系统发动机采用中央喷射的方法，进气管形状与化油器式发动机基本一致。 MPI系统发动机为消除进气脉动和使各缸配气均匀，对进气总管、歧管在形状、容积等方面都提出了严格的设计要求。各缸分别设独立的歧管，歧管与总管可制成整体形，亦可分开制造再以螺栓联接。第3章燃油供给系构造与检修3.1电动燃油泵1.电动燃油泵的构造与工作原理 电动燃油泵是所有汽油

26、喷射系统都必须有一个基本部件。电动燃油泵的主要任务是给燃油供给系提供足够的具有规定压力的燃油。电动燃油泵有两种安装方式：一种是在汽油箱外，即安装在输油管路中的外装串联式；另一种是安装在油箱中的内装式。 从结构形式分，电动燃油泵有滚柱式、旋涡式和侧槽式三种，对于半无回油式供油系统和无燃油返回系统则采用了新型的紧凑型油泵。电动燃油泵的分类情况如下：内装式电动燃油泵安装管路简单，不容易产生气阻和漏油现象。目前国内的绝大部分车型均采用这种燃油泵（如图3-1所示），所以本章只讲述内装式电动燃油泵的相关知识。 （1）旋涡式电动燃油泵 旋涡式电动燃油泵的结构和工作原理如图3-1所示，它由电动旋涡泵、单向阀、

27、安全阀等组成。 旋涡式电动燃油泵由电动机驱动，驱动力矩传递到涡轮上，位于涡轮外围的叶片沟槽前后因液体的摩擦作用产生压力差，由于很多叶片沟槽产生的压力差循环往复而使燃油升压。升压后的燃油，通 过电 动机内部经由单向阀从排出口排出。图3-1 油箱内安装的电动汽油泵 图3-2旋涡式电动燃油泵的工作原理这种燃油泵结构简单，燃油压力的升高完全是由液体分子间的动量转换来实现的，因而效率不是很高。但由于工作压力波动小，已能达到普通滚柱泵带稳压器的水平，因而取消了阻尼稳压器，从而使泵的结构尺寸大为缩小，能够直接装入油箱。内装式燃油泵也可使用侧槽泵，它的工作原理和旋涡泵相似，但在叶轮形状、叶片数目和流通形状方面

28、与旋涡泵有所区别。 2）紧凑型油泵半无回油式供油系和无燃油返回系采用了新型的紧凑型油泵，其工作原理与旋涡泵相似，不同之处在于它将燃油压力调节器等组合在一起。如图3-3所示为丰田8AFE发动机所用的紧凑型油泵。图3-3紧凑型油泵2.电动燃油泵控制电路在早期的D型和L型 电子控制汽油喷射系统中,对电动燃油泵的控制有油泵开关控制、ECU控制、油泵转速控制等几种控制方式。但目前生产的绝大部分车型均采用ECU控制方式。采用ECU控制方式的油泵控制电路如图3-4所示。由ECU控制燃油泵的供电，这时采用输入ECU的发动机转速信号来检测发动机的运转状态。当ECU接收到发动机转速信号（Ne）时，接通燃油泵电路，

29、让燃油泵工作；如果没有Ne信号，ECU将切断燃油泵工作电路，使燃油泵停止工作。需要注意的是：目前在很多车型中，为了保证发动机能顺利起动，当点火开关由“OFF”位置旋至“ON”位置时，虽然发动机没有起动，但ECU将控制油泵工作3 5秒，在油路中建立起初始油压。图3-4 采用ECU控制方式时的电动燃油泵控制电路3. 电动燃油泵的常见故障及检修（1）常见故障及影响 燃油泵常见的故障有进油滤网堵塞、泵内阀泄漏和电动机故障，因电机磨损而引起泵油压力不足的故障较为少见。燃油泵的常见故障及影响如表3-1所示。表3-1 燃油泵的常见故障及影响故障现象与燃油泵有关的故障原因对发动机工作的影响供油压力偏低，供油量

30、不足安全阀漏油或弹簧失效、油泵磨损发动机起动困难、动力不足、加速不良、发动机工作不平稳甚至不工作供油不足，燃油泵有时发出尖叫声进油滤网堵塞发动机高速“打嗝”、无高速、加速不良、严重时怠速不稳无燃油供应电动机烧坏发动机无法工作（2）检修方法电动燃油泵工作情况检查：正常情况下，打开点火开关（不起动发动机），在油箱口附近应能听到电动燃油泵运转的声音。同时在发动机上方也应能听到有“嘶嘶”的燃油流动声，手感进油软管有燃油流动。如果无上述现象，应按如下步骤进行检查：第一步：用一跨接导线分别连蓄电池正极和燃油泵继电器“FP”端子。第二步：打开点火开关但不要起动发动机，仔细听有无燃油泵运转的声音或用手感有无进

31、油软管有燃油流动振动；若听不到电动燃油泵过转的声音，用手感无进油软管有燃油流动振动，说明电动燃油泵不工作。第三步：应检查燃油泵电源熔断器有无烧断，油泵继电器有无损坏、控制线路有无断路、转速与曲轴转角信号是否正常等。若上述检查都正常，则应拆检燃油泵。第四步：从车上拆下燃油泵，用万用表欧姆挡测量燃油泵两端子间的电阻，一般为23，如果电阻很大则说明燃油泵的电动机内部接触不良或有断路。第五步：用蓄电池电源短时间加在电动燃油泵两端子上，如正常，应能听到燃油泵转子高速转动的声音。3.2 燃油滤清器燃油滤清器把含在汽油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物质除去，防止燃油供给系堵塞，减小机械磨损，确保发动机稳定运转，

32、提高可靠性。由于燃油供给系发生故障，会严重影响车辆的行驶性能，所以为使燃油供给系部件保持正常工作状态，燃油滤清器有着重要作用。图3-5燃油滤清器a)总体结构 b)滤心元件燃油滤清器一般位于油箱外，一次性使用，应按规定里程更换，安装时一定要注意安装方向。方向相反将会造成油路系统油压过低，引起发动机动力不足。三、燃油压力调节器喷油器喷射燃油的位置是进气道或者气缸盖，如果使燃油压力相对大气压力是一定的，但由于进气歧管内的真空度是变化的，那么即使喷油信号的持续时间和喷油器压力保持不变，而当进气管绝对压力低（真空度高）时，燃油喷射量便会增加，进气管绝对压力高（真空度低）时，燃油喷射量便会减少。为了避免出

33、现这种情况，得到精确的燃油喷射量，油压和进气歧管真空度的总和应保持恒定不变，如图3-6所示，这样对依据通电时间确定喷油量的喷油器来说，具有决定意义。 图3-6燃油压力和进气歧管真空度的关系 图3-7燃油压力调节器结构 燃油压力调节器的作用就是根据进气歧管的真空度变化调整供油总管内的燃油压力，使其与进气歧管的压差保持恒定(255kPa)，从而使发动机在各种负荷和转速下，可以对喷油量进行精确地控制。燃油压力调节器的结构如图3-7所示，它由金属壳体构成，其内部由橡胶膜片分为弹簧室和燃油室两部分，来自输油管路的高压油由入口进入并充满燃油室，推动膜片，打开阀门，在设定压力下和弹簧力平衡，部分燃油经回油管

34、流回油箱，输油管内压力的大小取决于膜片弹簧的压力。由于燃油压力调节器的弹簧室和发动机进气管相通，进气歧管的真空度作用于燃油压力调节器的膜片弹簧一侧，从而减弱了作用在膜片上的弹簧力，使回油量增加，燃油压力降低，即在进气歧管真空度增加时，喷油压力减少，但油压和进气歧管真空度的总和保持不变，即喷油器处压差恒定。油泵停止工作时，在弹簧力的作用下使阀关闭。这样，在燃油泵内的单向阀和压力调节器内的阀门共同作用下，使油路保持一定的残余压力。一般使用的燃油压力调节器，设定压力为255kPa左右。对于半无回油式供油系统和无燃油返回系统来说，燃油压力调节器不再受发动机负压的控制，而是按350kPa的固定压力进行标

35、定。发动机工作时，喷油器内、外间的压力差必然是变化的，这将会导致在固定的喷射时间内喷油量也是变化的。但是由于电控单元在计算喷油脉宽时已经采用进气压力传感器的信号进行了综合计算，所以喷油量同样是精确的。3.3 喷油器汽油喷射系统采用的是由发动机ECU 直接控制的电磁式喷油器。喷油器的功用是根据ECU的控制信号，向进气歧管或进气总管内喷射定量的雾化汽油。1. 喷油器的分类(1)按结构型式，喷油器可分为从喷油器上部供油方式（图3-8）和从下部供油方式（图3-9）两种； 图3-8下部供油方式 图3-9上部供油方式(2)以喷油器喷口型式来区分，可分为针阀型和孔型两种（图3-10），针阀型喷油器的喷口不易

36、堵塞，而孔型喷油器的喷口喷出的燃油雾化好，不同的制造 厂家喷油孔的数量不尽相同。图3-10喷油器喷嘴型式(3)以喷油器的阻值来区分有低阻喷油器和高阻喷油器两种。低阻喷油器的电阻值一般为23左右，高阻喷油器的电阻值一般为1316左右。本田车系有部分车型采用低电阻的喷油器，在供电电源上串联减压电阻，以保护喷油器线圈。喷油器电阻值规格为：（1）有减压电阻喷油器线圈电阻：1.5-2.5 （2）减压电阻(保护喷油器线圈)：5-7 ；无减压电阻喷油器线圈电阻：10-13。2.喷油器的结构图3-11所示是喷油器的构造，在筒状外壳内装有电磁线圈、柱塞、回位弹簧和针阀等。柱塞和针阀装成一体，在回位弹簧压力作用下

37、，针阀紧贴阀座，将喷孔封闭。另外，为防止油中所含杂质影响针阀动作，设有进油滤网。图3-11喷油器构造3.喷油器的工作原理如图3-12所示，发动机工作时，微机根据各种传感器输入的信号，经分析、运算后输出控制信号，通过控制电路中的大功率三极管导通与截止来控制喷油器电磁线圈回路，从而实现对喷油量的控制。喷油器的喷油量取决于针阀的行程、喷口面积、喷射环境压力与燃油压力等因素，这些因素一旦确定，喷油量就由针阀的开启时间即电磁线圈的通电时间来决定图3-12 ECU喷油器的控制 4喷油器的常见故障及检修（1）喷油器常见故障及影响喷油器是燃油喷射系统中故障较多的部件之一，其常见故障及影响如表3-2所示。表3-

38、2 喷油器的常见故障及影响故障现象与喷油器有关的故障原因对发动机工作的影响喷油器不喷油或喷油量少、喷油雾化不良喷油器阀胶结、喷油器堵塞。发动机动力下降、加速迟缓、怠速不稳容易熄火、发动机不能工作、发动机工作不稳。喷油器不喷油电磁线圈或内部线路连接处断路发动机工作不稳或不工作喷油器滴油喷油器内部过脏，密封不严油耗上升、排气管放炮、发动机起动困难或不能起动，排气冒黑烟。喷油量减少喷油器阀口积污发动机工作不稳、进气管回火，发动机动力不足、加速性差（2）喷油器的检修发动机热车后使其怠速运转，用听诊器测听各缸喷油器应有清脆均匀且有节奏的“嗒嗒”声响。若某缸喷油器的工作声音很小或工作声音较其他缸沉闷，则说

39、明该缸喷油器工作不正常，可能是针阀卡滞，应作进一步的检查；若听不到某缸喷油器的工作声音，说明该缸喷油器不工作，则应检查喷油器控制线路或测量喷油器电磁线圈电阻；若控制线路及电磁线圈正常，则说明喷油器针阀完全卡死，应更换喷油器。发动机工作不平稳，可以采用断缸方法来判断各缸喷油器工作良好与否，具体步骤是：第一步：起动发动机，待热车后使其怠速运转；第二步：依次拔下各缸喷油器的插头，使喷油器停止喷油，进行断缸检查。若拔下某缸喷油器的插头后，发动机转速有明显下降，则说明该缸喷油器工作正常。当怀疑某缸喷油器不工作，可用万用表检测该缸喷油器电磁线圈的电阻，看是否正常。电流驱动型（低阻抗型）喷油器电磁线圈电阻值

40、一般在23之间，电压驱动型（高阻抗型）喷油器电 磁线圈的阻值一般在1316左右。如果测得的电阻过小或过大都应更换该缸喷油器。当发现喷油器不喷油或喷油量少、喷油雾化不良、各缸喷油量不均匀时，可用喷油器清洗检测仪清洗、测试。具体操作可参照喷油器清洗检测仪的使用说明进行。要求：（1） 各缸喷油器喷油雾化良好；（2） 各缸喷油器喷油量应在4050mL/15s范围内（不同的发动机标准不同）各缸喷油器喷油量之间差值应少于5mL（3）喷油器1min内的漏油量少于1滴。(三)其它情况的喷油控制方式1断油控制（1）减速断油 发动机在高速下运行急减速时，节气门完全关闭，为避免混合气过浓以及燃料经济性、排放性能变差

41、，ECU发出信号使喷油器停止喷油。当发动机转速降到某预定转速之下或节气门重新打开时，喷油器再投入工作。 冷却液温度低或空调机工作需要增加输出功率时，断油或重新恢复喷油的转速较高。（2）发动机超速断油 为避免发动机超速运行，当发动机转速超过额定转速时，ECU控制喷油器停喷。（3）汽车超速行驶断油 某些汽车在汽车运行速度超过限定值时，停止喷油。由ECU根据节气门位置、发动机转速、冷却液温度、空调开关、停车灯开关及车速信号实现断油控制。2加速喷油控制当发动机由怠速向起步过渡时，由于汽油供给惯性的原因，会出现瞬时混合过稀现象。为改善起步加速性能，在有些电控汽油喷射系统中，ECU根据节气门位置传感器的怠

42、速触点信号从接通到断开，增加一次固定喷油脉宽的喷油。第4章 传感器检测4.1 发动机冷却水温度传感器发动机冷却水温度传感器简称水温传感器，它主要由外壳和一个负温度系数的热敏电阻等组成。水温传感器的热敏电阻的特点是随着温度的变化电阻值也发生变化，温度高，电阻值小，信号电压低，温度低，电阻值大，信号电压高。（如图4-1所示）下面对水温传感器的常见故障与检测方法进行介绍。图4-1 水温传感器（1）故障一故障现象：发动机冷车起动困难，或者冷车怠速出现发抖和动力下降的现象时，而热车后发动机则恢复正常工作，仪表板上的故障检测CHECK灯常亮。一般是水温传感器及线路出现断路或者短路造成的。故障检测：1读取故

43、障代码以别克君威车为例读取故障代码，当仪表板上的故障检测CHECK灯常亮时，可以用一根导线将诊断插座上的TE1和E1连接，然后，接通点火开关的点火档，这时，故障检测CHECK灯闪烁的代码为22，说明水温传感器及其线路断路或短路。2检测水温传感器的电阻值检测水温传感器的断路或短路的方法是，拔下水温传感器的插头，用万用表测量水温传感器的两接线端，测量其电阻值，如果电阻值为0欧姆，则说明水温传感器短路，应予以更换。如果电阻值为无穷大，说明水温传感器断路，也应更换新件。3检测水温传感器电压值拔下水温传感器的插头，将万用表调到直流电压档，用红表棒接到线束插接件上的信号端，黑表棒接到搭铁处，接通点火开关，

44、这时，万用表显示电压值应为5伏。如果电压值为0伏，说明ECU到插接件之间的供电线路断路或者ECU的工作不正常，应予以排除。如果电压值正常，应检查水温传感器搭铁线是否接触良好。检查时，将万用表的黑表棒接到线束插接件的搭铁线上，如果电压值不符合要求，则说明ECU到插接件之间的搭铁线断路，应予以排除。（2）故障二故障现象：冷车时发动机工作基本正常，而热车起动困难，热车起动后，排气管则出现冒黑烟现象，油耗增加。仪表板上的故障检测CHECK灯不亮，则说明可能是水温传感器电阻值偏大造成的。故障检测：先用温度计测量发动机起动前冷却水的温度，拔下水温传感器的插头，测量水温传感器的两接线端的电阻值，水温20度时

45、电阻值应为2-3K。然后，起动发动机，使水温上升，测量几个温度点的电阻值，与热敏电阻式温度传感器的特性曲线图3-1比较。如果测量的温度和电阻值与曲线图上的参数基本一致，说明水温传感器性能良好，否则应予以更换。（3）故障三 故障现象：发动机冷车时起动困难，热车后发动机工作基本正常，但发动机出现怠速发抖，动力下降等现象。仪表板上的故障检测灯CHECK不亮。说明可能是水温传感器的电阻值偏小造成的。故障检测：检测方法与故障二的相同。4.2 进气温度传感器进气温度传感器是双线传感器，主要是由一个负温度系数的热敏电阻组成，其特点和水温传感器的一样，也是温度高时电阻值小，反之，电阻值大。进气温度传感器一般安

46、装在发动机的空气滤清器外侧。对于采用涡流式、翼片式空气流量计的发动机，进气温度传感器则安装在空气流量计内。（如图4-2所示）图4-2进气温度传感器采用热线式空气流量计系统的发动机，没有进气温度传感器。1进气温度传感器的故障现象：当发动机起动后，仪表板上的故障检测CHECK灯常亮，而发动机却能正常工作，说明进气温度传感器及其线路可能断路或短路。2故障检测：进气温度传感器读取故障代码、检测电阻值和电压值的方法与水温传感器的方法基本相同。不同之处，进气温度传感器的故障代码为24。4.3 节气门位置传感器节气门位置传感器安装在发动机上的节气门体旁边，由节气门轴控制。当发动机怠速不稳，加速不良，或者电控

47、自动变速器换档不正常时，应对节气门位置传感器的信号进行检测。（如图4-3所示）（1）故障一故障现象：发动机怠速转速偏高或者偏低、发抖，减速时发动机转速下降缓慢，仪表板上的故障检测CHECK灯常亮。主要是节气门关闭时怠速触点不能闭合，使ECU检测不到传感器输出的怠速信号造成的，这时，故障检测CHECK灯常亮。图4-3 节气门位置传感器故障检测：1读取故障代码，以丰田车为例读取故障代码。用一根导线连接诊 断插座上的TE1和E1，接通点火开关的点火档，如果故障检测CHECK灯闪烁的代码为41，说明节气门位置传感器有故障。（注：1995年后生产的汽车大部分采用了第二代随车诊断系统，即OBD- II 系

48、统，一般要用解码器才能读取故障代码。）2检测节气门位置传感器怠速触点，先拔下节气门位置传感器插头，在节气门全关的状态下，将调至电阻档的万用表的一支表棒接到节气门位置传感器怠速触点的接线端，另一支表棒接到节气门位置传感器上的负极接线端，万用表显示怠速触点的电阻值应为0欧姆，如果电阻值为无穷大，说明触点不通。将节气门稍微打开，电阻值应为无穷大，否则，说明怠速触点不能正常断开。如果电阻值不符合要求，应对节气门位置传感器进行调整。松开传感器的两颗固定螺钉，轻轻旋转传感器，同时检测触点的闭合和断开情况，如果反复调整仍达不到要求，应更换节气门位置传感器。（2）故障二故障现象：当汽车加速时，发动机出现游车现

49、象，即转速忽高忽低，使汽车无法正常行驶。这种故障主要是节气门位置传感器的怠速触点无法正常断开造成的也就是无论节气门开度多大，ECU都是按怠速工况控制发动机工作。故障检测：与故障一的检测方法和要求是相同的，可按同样方法进行检查。（3）故障三故障现象：汽车加速行驶时，出现闯车，或者自动变速器换档不平顺等现象。其原因是节气门位置传感器的电位器磨损，ECU不能很好地计算喷油量造成的，这时，故障检测CHECK灯不一定亮。故障检测CHECK灯不亮的原因：发动机在加速时节气门的开度信号间断地送给ECU，ECU不能检测到传感器的故障。所以，故障检测CHECK灯不亮。故障检测：先拔下节气门位置传感器的插头，将万

50、用表表棒接到电位器信号输出端和负极，逐渐拉开节气门，测量电位器的电阻值变化情况。按要求电阻值应该是连续均匀地增大，如丰田车的电阻值应在0.39千欧之间变化。如果电阻值在变化过程中有跳变现象，说明电位器磨损，应予以更换。也可以测量节气门位置传感器的输出电压，红表棒接到节气门位置传感器的工作电压端，黑表棒接到负极，测量电位器的工作电压，应为5伏。然后将红表棒接到信号输出端，并逐渐拉开节气门，电压应随着节气门开度增大而连续均匀的增加，如丰田车的电压为0.34.5伏之间连续均匀变化。如果电压值在变化过程中有跳变现象，说明电位器磨损，应予以更换。4.4 空气流量计空气流量计是用于直接测量发动机的进气量。

51、其安装位置在空气滤清器与节气门体之间。下面分别介绍翼片式、热式、卡门旋涡式三种常见的空气流量计。（如图4-5所示） 图4-5空间流量计1 翼片式空气流量计以别克君威车的翼片式空气流量计为例进行介绍。其各接线端的作用如表3-1。（1）故障一故障现象：发动机正常起动后，仅运行十几秒钟就出现熄火现象。说明可能是燃油泵开关不能接通。故障检测：检查时，拆下空气滤清器，并拔下翼片式空气流量计的插头，用万用表测量燃油泵开关的电阻值，翼片全关时电阻值为无穷大，稍微推开翼片，油泵开关应接通，电阻值为0欧姆，如果电阻值还是无穷大，说明油泵开关不通，应予以修复或更换。（2）故障二故障现象：发动机出现油耗增加，动力略

52、有下降，严重时排气管冒黑烟的故障，一般是翼片式空气流量计回位弹簧变软造成的。在发动机进气量不变的情况下，如果回位弹簧变软，当翼片开度增大时，送给ECU的进气量信号增大，造成喷油量增多，混合气则变浓。故障检修：将示波器的两测试棒分别接到喷油器的控制端及搭铁处，起动发动机并在怠速下运转，怠速时的正常喷油量为23毫秒，如果喷油量偏多，在其它控制信号正常的情况下，一般是回位弹簧变软造成的。调整时，先拆下翼片式空气流量计电路板盖，然后逐渐旋紧回位弹簧的预紧度，直到喷油时间恢复正常值为止，否则，应更换新件。（3）故障三故障现象：汽车在行驶中，如果出现发动机动力下降，加速时有闯车的现象，说明是翼片式空气流量

53、计的电位器磨损造成的。翼片式空气流量计的电位器磨损后，空气流量计工作时输出信号出现中断现象，使发动机在运行及加速过程中，信号间断地输送给ECU，ECU则不能准确地计算喷油量，造成喷油量不稳定，发动机不能正常工作。故障检测：先拆下空气滤清器，拔下翼片式空气流量计的插头，然后将万用表表棒接到空气流量计上的电位器信号输出端（VS端），另一支表棒接到接地端（E端），逐渐推动翼片旋转，测量电位器电阻值的变化情况。丰田车的电阻值为0.021.2千欧。如果电阻值在规定的范围内连续均匀增大，说明电位器性能良好。如果电阻值在变化过程中有跳变的现象，说明电位器有磨损，应更换翼片式空气流量计。另外，还可以用测量电压

54、的办法检查翼片式空气流量计的信号输出情况来判断电位器的性能。测量时，在不拔插线的情况下将空气滤清器拆下来，再将万用表红黑表棒分别接到翼片式空气流量计上的信号输出端VS和接地端E，并逐渐推开翼片旋转，VS与E之间的电压应连续均匀变化。应注意，有的车型电压值是增大，有的车型电压值是减小，丰田车的电压值应在40.5伏之间连续均匀减小。如果电压值在变化过程中有跳变的现象，说明电位器有磨损，应予以更换。2热式空气流量计热式空气流量计有热线式和热膜式两种。一、热线式空气流量计热线式空气流量计根据热线在壳体内安装的部位不同，可分为主流测量式和旁通测量式两种。（1）故障一故障现象：汽车在行驶时，发动机出现动力下降，或者怠速不稳定等现象。主要是热线式空气流量计的热线表面有污垢或空气流量计电路有故障，使空气流量计输出的电压偏低，输送给ECU的进气量的信号较小，造成喷油量减少，混合气变稀，因此发动机工作异常。另外，由于热线式空气流量计仍有信号输出， ECU检测不到空气流量计有故障，所以故障检测CHECK灯不亮。故障检测：检测热线式空气流量计的工作电压，应为12伏或5