电控汽油发动机燃油压力调节

1、电控汽油发动机燃油压力调节器故障诊断与排除摘 要本文主要针对一辆98款本田F22B轿车行驶三年半约十三万九千 公里后，其发动机燃油供给系统的燃油压力调节器膜片出现裂纹， 致使燃油通过 真空吸管直接进入歧管到气缸， 造成耗油量急剧上升， 排气管大量喷黑烟。 且怠 速和加速时黑烟极浓的现象，现介绍整个故障诊断分析方法与故障排除的过程。关键词电控汽油发动机 燃油供给系统 燃油压力调节器故障 诊断 排除在电子控制燃油喷射系统中（ EFI 系统），燃油供给系统的电磁 喷油器的喷油量取决于喷油器喷孔截面、喷油时间和喷油压差。ECU 通过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制。 因此，要保证燃 油喷射量的

2、精确控制， 在喷油器的结构尺寸一定时，必须保持恒定的 喷油压差。喷油器将燃油喷入进气歧管，喷油压差就是指输油管（分 配油管）燃油压力与进气歧管气体压力的差值。而进气歧管的气体压 力是随发动机转速和负荷的变化而变化的， 要保持恒定的喷油压差，必须根据进气歧管气体压力的变化来调节分配油管的燃油压力。而分 配油管的燃油压力是由燃油压力调节器来调节的， 如果燃油压力调节 器出现故障， 那么整个系统的油压将会改变， 发动机就无法在各种工 况下正常工作，经济性、动力性、排放性就会超标，严重影响正常使 用。燃油压力调节器体积虽小，作用却极大，其作用就是消除喷油压 力波动，即根据进气歧管绝对压力变化调节系统油

3、压（燃油总管油 压），使喷油器喷油绝对压力保持恒定，可将燃油系统压力控制在规 定值（ 250kpa-400kpa） ，很多时候却因其本身出现故障而反映的现象 与近期温度传感器、进气歧管真空压力传感器， 冷却液温度传感器、冷启动喷油器等失效所反映的故障十分相似，那就是排气管冒黑烟， 而很多维修人员忽视了这个燃油压力调节器。一、故障现象朋友的一辆 98 款本田 F22B 小轿车（国产组装）在一次行驶过程 中，突然排气管有大量黑烟喷出，发动机运转不正常，耗油量急剧增 加。后来开到学校找我，经询问并着车查实这个现象，本人带领着几 个学生对该车进行维修。二、燃油供给系的构造与工作原理燃油供给系统主要由燃

4、油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、油压调 节器、喷油器等组成（图 1）。燃油供给系统的功用是提供燃油喷射 所需压力的燃油，并在电脑控制下将燃油喷入进气管中。工作过程是： 电动燃油泵从燃油箱吸出燃油， 通过燃油滤清器将杂质滤除后，经压 力调节器将压力调整到比进气管压力高出一定值， 再经输油管送到各 个喷油器。喷油器根据 ECU 发出的指令，将适量的燃油喷入各进气歧 管中与流入发动机的空气进行混合。由图 1 可以看出， 当 EFI 燃油供给系统工作时， 喷油器的燃油喷 射量与喷油器的喷油绝对和喷油器的开启时间有关。喷油器绝对压 力，是指喷油器的前后压力差， 在数值上等于燃油总管油压与进气歧 管压力之差

5、。 假设发动机工作时燃油总管的油压保持不变，则喷油器 的喷油绝对压力将随发动机的负荷和转速发生变化。三、故障分析一台电控汽油发动机要运转正常，动力性、经济性、排放性需要 达标。那么，需要使空气供给系统、燃油供给系统、高压点火系统、 燃烧系统等四大系统工作正常，而燃烧系统的工作是建立在前面三大 系统工作正常的基础上，根据发动机的工作原理，膨胀作工冲程，燃 烧是否完全、充分的四大系统是否正常的重要指标之一。 发动机排气 管排出的尾气指标却又是反映燃烧是否完全、充分的一项重要依据。 电控汽油发动机排气管冒黑烟，就反映了燃烧不完全、不充分，综合 起来有以下几个原因；1、高压点火弱，点火时刻不准。电控汽

6、油发动机室点燃压缩混合气 爆破作功的，高压点火火花弱，使被压缩的可燃混合气、燃烧不完全、不彻底，爆破压力低，排出来的尾气就是黑烟。点火时刻不准，从气 缸可燃混合气燃烧的过程来说，最佳点火时刻应是当活塞运行至上止 点时，可燃混合气的燃烧火焰大约为半个燃烧室空间， 此时气缸燃烧 最完全。如果在这个时刻后点火， 就会产生气缸燃烧不完全、 不彻底、 排气管冒黑烟。2、配气机构的气门与气门座烧蚀、积碳，气门驱动摇臂调整螺丝调 整过紧（标准间隙： 进气门为 0.25MM 进气门为 0.30MM,自然磨损 不均等会严重影响气门与气门座的密封配合不良， 产生压缩冲程漏气 及点火工作过程燃烧不完全、不彻底造成大

7、量冒黑烟。3、电磁喷油器喷嘴有油污、积碳及杂物卡主针阀，针阀未能在复位 弹簧的压力下封紧压力燃油，燃油从喷嘴渗漏而出，进入气缸，使气 缸混合气过浓，燃烧后会有黑烟喷出。4、进气歧管真空压力传感器失效， 无法向 ECU提供进气歧管真空压 力的信号，ECL 只能依靠其他修正传感器信号发出喷油执行信号，使 喷油器增加了喷油时间，就加大了喷油量，随着喷油量的增加，混合 气变浓燃烧后就有黑烟。5、冷却液温度传感器失效，没有给 ECU 一个正确的冷却液温度信号， 致使ECU 无确控制冷启动喷油器喷油，冷却液温度升高了。而喷油器 还在继续往进气歧管喷油，造成混合气过浓，燃烧不完全、不彻底、 排气管就会有大量

8、黑烟排除6、进去温度传感器失效，就不会有正确的修正信号给 ECU ECU 失去 进气温度修正信号，控制喷油器喷油也不够精确，会使混合气过浓， 燃烧后排气管就有大量黑烟排出7、微机 ECU 本身问题，控制喷油时间不精确也会造成混合气过浓，燃烧后排气管冒黑烟。四、故障诊断根据 7 个方面的分析，围绕电控汽油发动机出现排黑烟的问题，针对以上可能产生的部件进行逐个测检。第一步，高压跳火测试：本 人先将火花塞拆下，套上高压线火花帽，使火花塞电极距发动机金属 件 7MM 故高压跳花实验，发现火花塞高压跳火呈蓝色并有啪啪响声， 高压相当强。第二步，对各气缸进行气缸压缩压缩测试，首先将六个气缸火花 塞拆下，用

9、气缸压力表接头紧接火花塞孔，打转曲轴。6 个气缸分别 进行测压，6 个气缸都在 1.2MPa 以上，压缩压力很正常，证明气门密封没问题。第三步， 对进气歧管真空压力传感器进行测试， 由于进气歧管真 空压力传感器本身结构复杂，使用汽车专用万能表直接测量难以测量 好坏，我用代换法，在其他运转正常的同样的发动机上借来一个，换 下原车的装上后启动发动机数分钟后， 黑烟还是一样的喷， 可以证明 原车的进气歧管真空压力传感器没有故障。第四步， 我将冷却温度传感器和进气温度传感器拆下， 进行水温 加热电阻法测试，两个传感器都随着水温的升高电阻值在慢慢下降， 也可以证明它们是正常的。第五步，至于 ECU 微机

10、，由于电路上的设计及电子元件的选用， 一般情况下损坏的机率很低。 我接着又将六个电磁喷油器拆下， 清洗 一次吹干装在远征牌喷油嘴维修台上进行测压喷油实验， 六个喷油器 在 350KPa 的压力下没有滴漏油现象，证明六个喷油器锁由也相当好。 那么到底燃油是从哪里进入气缸， 致使混合气变浓。 由于燃油供给系 统（硬件）暂时无法使用检测仪进行诊断，只好示图分析，燃油供给 系统（硬件）结构请看上图 1，能与进气歧管相通的就是喷油器和燃 油压力调节器（油压调节器）的真空吸管，而喷油器经测试无渗漏。燃油压力调节器如图 2 所示，根据燃油压力调节器的结构图， 其 作用及工作原理， 我很明确的知道， 燃油压力

11、调节器是根据进气歧管 绝对压力的变化来调节系统油压（燃油总管油压） ，使喷油器喷油绝 对压力保持恒定，故ECU 只需控制喷油器电磁阀的开启时间， 就可达 到精确控制喷油器喷油量目的。燃油压力调节器通常装在燃油总管上。 金属外壳的部被膜片分割 为弹簧室和燃油室，其中弹簧室通过一根软管与发动机进气歧管相 通，而燃油室直接与储压管（燃油总管）相通。因此，膜片下方燃油 室一侧承受燃油总管的油压，即系统油压， 而另一侧则受进气歧管负 压和弹簧压力的合力作用。当发动机工作时，若气门开度减小，进气歧管负压增加，则作用 在调节器膜片弹簧室侧的压力减小， 在系统油压的作用下， 膜片上移， 打开单向阀门，使多余燃

12、油从回油管流回油箱，系统油压随之相应减 小。从而使得喷油器的喷油绝对压力不随进气歧管真空压力的变化而 变化， 即保持恒定。 其基本关系为：喷油绝对压力 =系统油压 - 进气歧 管绝对压力 =弹簧压力 +进气歧管绝对压力- 进气歧管绝对压力；即喷 油绝对压力 =弹簧压力 显见，喷油绝对压力仅仅取决于弹簧力。发动机停止工作时， 油泵将停转， 燃油压力调节器在弹簧力作用 下使阀门关闭。因此，在单向阀与调节器阀门的作用下可使油路中的 系统油压保持一定的残余压力，以便下次启动迅速建立系统油压。五、故障排除 经仔细的逐步诊断，最后我用手拔下燃油压力调节器的真空管， 观察发出有少许燃油。 接着我起动发动机，

13、 发现燃油从燃油压力调节 器的真空管冒出，发动机熄火了，过了一段时间，又没有燃油冒出了。说明燃油就是从真空吸管进入进气歧管到气缸的，充分证明了是由于 燃油调节器膜片破裂导致燃油从燃油室经过弹簧室进入真空吸管到进气歧管造成发动机混合气过浓，膨胀作功时，燃烧不完全、不充分 排气管冒黑烟。更换一个燃油压力调节器，排气管立即停止冒黑烟。六、 结束语 综上所述， 本人通过采取以汽车维修专业技术理论知识为依据，并参考了一些维修技术书籍， 认真、 仔细、 针对性分析了该车 （ 98 款本田 F22B小轿车）冒黑烟故障的原因所在，综合实践经验，采取 正确、合理的排除步骤，很快就把排气管冒黑烟这个故障排除。经过

14、 该故障的诊断和排除，得出一个结论：随着汽油发动机电控技术的发 展，对电控燃油喷射系统的技术要求、控制精度的准确性更高。但是 燃油供给系统的故障不一定就出现传感器、电控单元（ECU 和执行器三部分；故障同样也会隐蔽在一些看起来不易损坏的元件里或者容 易使维修人员忽视的地方（尤其是诊断仪难以检测的系统）。因此，在电控汽油发动机出现故障时需要维修人员具备更多的专业知识和 维修技能，方能正确地进行发动机电控系统的检修工作。但愿今后我们的维修过程中，不断积累经验，不断创新，不断更 新学习，向专家们请教；而且一定要做到认真、仔细、充分分析各方 面的可能性。（尤其是诊断仪难以检测到的系统）就要通过分析、判 断、推理过程，尽快将故障排除。本人水平有限，此论文尚有不足之 处，恳请专家、同行批评指正。参考文献；