汽车发动机检测与维修实训：电控汽油喷射系统供油检修

项目目的

1）熟悉电控汽油喷射系统汽油供给系统的结构和工作过程。

2）熟练掌握电控汽油喷射系统汽油供给系统的检修方法。

项目内容

电控汽油喷射系统汽油供给系统的检修

相关知识

电控汽油喷射系统能实现对混合气浓度（即空燃比）的高精度控制，能根据发动机运行工况和运行环境的变化，实现最佳空燃比控制及最佳点火提前角控制，以优化发动机各种运行工况，提高发动机的动力性和经济性；由于配有排放物控制系统，可降低HC、CO和NO_x等主要有害气体的排放，从而取得良好的节油和排气净化效果，排放污染物可减少50%以上；在进气系统中，由于没有化油器那样的喉管部位，可使空气流动阻力减小，最大转矩可提高7%，最大功率提高9%，加速时间缩短20%，提高汽车的燃油经济性。另外，电控汽油喷射系统有减速断油功能，既能降低排放，也能节省燃油。

1.电控汽油喷射系统的类型

（1）按进气量的检测方法不同分类

1）流量型（L型）电控汽油喷射系统：用空气流量计直接测量出进气管的空气流量，由此计算出每一循环应喷射的汽油量。

流量型电控汽油喷射系统又可分为质量流量型和体积流量型两种类型。质量流量型测量的是进气管的空气质量流量，体积流量型测量的是进气管的空气体积流量。

2）压力型（D型）电控汽油喷射系统：利用绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电子控制单元根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，然后确定基本喷油量。

（2）按喷射位置分类

1）单点电控汽油喷射系统（SPI）：在节气门上方安装一个中央喷射装置，由1～2个喷油器集中喷油，形成的混合气由进气支管分配到各个气缸中。单点喷射也称为中央喷射（CFI）或节气门体喷射（TBI）。其结构简单，故障少、维修调整方便，成本低，但汽油分配均匀性不好。

2）多点电控汽油喷射系统（MPI）：每缸进气门前装有一个喷油器，由电子控制单元控制喷射。该系统虽控制系统复杂，成本较高，但其汽油分配均匀性较好，燃料燃烧充分，可有效改善燃油经济性和排放性，目前广泛使用于轿车上。

（3）按喷射方式分类

1）连续喷射电控汽油喷射系统：在发动机运转过程中，汽油连续不断地喷射到进气管内。除机械式汽油喷射系统（K型）和机电组合式汽油喷射系统（KE型）应用外，电控汽油喷射系统一般不采用此喷射方式。

2）间歇喷射电控汽油喷射系统：在发动机运转期间，将汽油间歇喷入进气管内。目前多用于电控汽油喷射系统。间歇喷射方式按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。同时喷射是将各气缸的喷油器并联，所有喷油器由电子控制单元的同一个指令控制，同时断油，同时喷油，如图7⁃18a所示。分组喷射是将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时断油或喷油，如图7⁃18b所示。顺序喷射是各喷油器由电子控制单元分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油，如图7⁃18c所示。

（4）按有无反馈信号分类

1）开环控制系统。根据系统中各传感器的输入信号，判断发动机的工作状态，按最佳发动机性能、排放等要求所需的事先已确定好的数据调整喷油量、点火提前角等，其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。如果发动机在使用中由于机械磨损发生了变化，或生产出的发动机由于制造精度的差异而不同，则无法保证发动机的性能等指标最优。

2）闭环控制系统。该系统在发动机排气管上装有氧传感器，可测出混合气中含氧量并传给电子控制单元，进而判断出进入气缸的混合气成分偏浓或偏稀等信息，电子控制单元根据此信息修正喷油量，使空燃比控制在14.7左右，控制精度较高。此时，三元催化转化效率最佳，发动机汽油经济性也最佳。

燃油供给系统是向气缸内供给燃烧时所需一定量的燃油，主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器等组成，如图7⁃19所示。燃油泵将燃油从燃油箱吸出后经过燃油滤清器，去除杂质和水分。燃油压力调节器控制供油总管的油压（一般为0.25～0.3MPa）后，送至各缸喷油器或低温起动喷油器。喷油器根据电子控制单元的喷油指令，把适量的燃油喷射到进气门前，在进气行程时，燃油与空气形成的可燃混合气被吸入气缸内。汽油泵供给的多余汽油经低压回油管流回油箱。

图7⁃18 喷油器喷射方式

a）同时喷射 b）分组喷射 c）顺序喷射

图7⁃19 电控发动机燃油供给系统

2.燃油压力调节器

燃油压力调节器的作用是根据进气支管压力的变化来调节进入喷油器的汽油压力，使两者保持恒定的压力差和任意工况下喷油器的针阀升程一定。喷油量只受喷油器通电时间长短控制，使电子控制单元能通过控制喷油时间的长短来精确地控制喷油量。

燃油压力调节器一般位于分配油管的一端，如图7⁃20所示，膜片把由金属壳体组成的内腔分为弹簧室和汽油室。弹簧室一侧通过管路与进气支管相通。膜片下方承受油压，膜片上方为支管负压与弹簧压力之和。当输入的汽油压力高于弹簧预紧力与进气支管压力之和时，汽油推动膜片，向上压缩弹簧，打开回油阀，使部分汽油流回油箱，油路中的油压降低；当进气支管真空度增大时，膜片进一步上移，使阀门开度增大，回油量增加，从而使汽油分配管内油压略降，保持与变化了的支管压力差值恒定；当汽油压力低于弹簧预紧力和进气支管压力之和时，回油阀关闭，油压升高。

图7⁃20 油压调节器

1—真空接管（接进气管） 2—平面阀 3—进油口 4—回油口 5—阀座 6—膜片 7—弹簧

有些车型的燃油压力调节器的真空管路由真空电磁阀（VSV）控制，如丰田3VZ⁃FE发动机，其作用是在发动机热车起动时，切断燃油压力调节器和进气支管之间通气管的气路，以增大汽油压力，防止油路中的汽油因温度过高而产生气阻。

3.汽油压力脉动阻尼器

由于汽油泵输出压力周期性变化和喷油器喷油是脉冲式的，使汽油总管内的压力出现脉动。而汽油压力脉动阻尼器的作用就是减小汽油管路中油压的波动，降低噪声。它主要由膜片1、弹簧2和壳体等组成，如图7⁃21所示。(www.xing528.com)

当汽油总管内的油压升高时，弹簧被压缩，膜片下移，膜片上方的容积增大，使油压降低；当汽油总管的油压降低时，弹簧伸长，膜片上移，膜片上方的容积减小，使油压升高。从而减小汽油压力的脉动。

有些发动机汽油总管的容积相对于发动机的循环喷油量要大得多，也具有储油蓄压的作用，能减小燃油压力的脉动。

图7⁃21 油压调节器

1—膜片 2—膜片弹簧 3—进油口 4—出油口

4.喷油器

喷油器作用是根据电子控制单元提供的电信号，控制汽油喷射，是发动机电控汽油喷射系统执行机构中的一个关键部件。

喷油器种类较多，目前应用广泛的喷油器主要有轴针式、孔式两种，其中孔式又可分为球阀式和片阀式两种，如图7⁃22所示。

图7⁃22 油压调节器

1—衔铁 2—针阀 3—线束连接器 4—进油滤网 5—电磁线圈 6—回位弹簧 7—轴针

（1）轴针式喷油器 轴针式喷油器主要由针阀2、电磁线圈5、回位弹簧4和壳体等组成。当电磁线圈中无电流通过时，喷油器针阀在弹簧的作用下紧压在锥形密封阀座上；当电磁线圈通电时，产生的磁场将衔铁连同针阀向上吸起，喷油口打开，汽油喷出。为了使燃油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针，它具有抗污染能力强，自洁性能好的特点。

喷油器用专门的支座安装，支座为橡胶成形件，从而形成隔热作用，防止喷油器中的汽油产生气泡，有助于提高发动机的高温起动性能。另外，橡胶成形件可以保护喷油器不受过高振动力的作用。视发动机结构形式的不同，喷油器或经汽油管，或经带保险夹的连接插座与汽油分配管连接。

（2）球阀式喷油器 球阀式喷油器的阀针是由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接而成，其质量减小到只有普通轴针式阀针的1/2，这是靠采用短的空心导杆实现的。为了保证汽油密封，轴针式阀针具有较长的导向杆，而球阀具有自动定心作用，无须较长的导向杆。因此，球阀式喷油器在动态流量方面和汽油密封方面，明显优于轴针式喷油器。

（3）片阀式喷油器 片阀式喷油器内部结构的主要特点是拥有质量较小的阀片和孔式阀座，它们与磁性优化的喷油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力也比较强。当喷油器处于未通电状态（阀关闭）时，阀片被螺旋弹簧的作用力和液压力压紧在阀座上。当来自电子控制单元的喷油脉冲通过喷油器线圈时，即产生磁场，在电磁力足以克服弹簧力和液压力的合力之前，阀片仍压紧在阀座上；当电磁力超过两者的合力，阀片即开始脱离阀座上的密封环，被铁心吸住，于是具有一定压力的汽油进入阀座密封环中的计量孔。来自电子控制单元的喷油脉冲结束后，电磁力开始衰减，但是阀片仍短时保持阀开启状态，直到喷油器弹簧力克服衰减的电磁力为止。当弹簧力大于衰减的电磁力时，阀片将脱离挡圈返回到阀座上，切断汽油喷射。

喷油器按电磁线圈的电阻值分为低阻式喷油器和高阻式喷油器，低阻式喷油器的电阻值为2～3Ω，高阻式喷油器的电阻值为13～16Ω。

按喷油器电磁线圈的驱动方式不同，这种喷油器又分为电流驱动式喷油器和电压驱动式喷油器。电流驱动式喷油器的驱动脉冲信号是用一个较大的电流使电磁线圈产生较大的吸力，迅速打开喷口；随后用较小电流保持喷口的开启状态，起到防止电磁线圈过热的作用，驱动效果较好。

电流驱动方式只适用于低阻值的喷油器，因其对电子控制单元设计要求较高，故很少采用。电压驱动方式是指电子控制单元利用恒定的脉冲电压来驱动喷油器，这种喷油器又可分为高阻喷油器和低阻喷油器，高阻喷油器用12V电压来驱动，低阻喷油器用5V电压来驱动。由于高阻喷油器的工作时电流小，对电子控制单元设计要求较低，故使用可靠，应用较广。

设备、工具和材料准备

拆装工作台及相关工具。

操作步骤

喷油器故障的检查方法如下：

（1）就车检查 发动机热车后使其怠速运转，用听诊器测听各缸喷油器有无工作时的“嗒嗒”声响。若各缸喷油器工作声音清脆均匀且有节奏感，则说明各缸喷油器工作正常；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电路或测量喷油器电磁线圈电阻；若控制电路及电磁线圈正常，则说明喷油器针阀完全卡死，应更换喷油器。

如为发动机工作不平稳，可以采用断缸法来判断各缸喷油器工作是否良好：发动机热车后使其怠速运转，依次拔下各缸喷油器的线束插头，使喷油器停止喷油，进行断缸检查。若拔下某缸喷油器的线束插头后，发动机转速明显下降，则说明该缸喷油器工作正常；相反，若拔下某缸喷油器线束插头后发动机转速无明显下降，则说明该缸喷油器不工作或工作不良，应作进一步的检查。

（2）喷油器电阻的检测 如果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。电流驱动式（低阻抗型）喷油器电磁线圈的电阻值一般为1.5～5Ω，电压驱动式（高阻抗型）喷油器电磁线圈的电阻值一般为12～16Ω。如果测得的电阻值过小或过大，都需要更换该缸喷油器。

（3）喷油器的单件检查 在工作台上铺一块干净的白布，将分配油管及喷油器内的残余汽油倒在白布上。若发现有铁锈或水珠自分配油管内或喷油器进油口处倒出，则说明喷油器已锈蚀，应予以更换。

在对喷油器喷油量和漏油情况进行检查时，将已从发动机上拆下的喷油器用软管与发动机输油管路相连接，再用专用接线器将喷油器接线端子接上蓄电池电压，然后将汽油泵检查开关短接，并接通点火开关，使汽油泵在发动机不工作的情况下产生相应动作，查看喷油器喷油是否正常。喷油量应在40～50mL/15s范围内，各缸喷油器喷油量之间差值应少于5mL。

检测时应注意的是，必须将油泵浸泡于汽油中试验，不能干试，以免引起爆炸或烧坏机器。

喷油器接蓄电池需使用专用接线器，这是因为对于电流驱动式喷油器或一些低电阻的电压驱动式喷油器来说，由于喷油器的电磁线圈电阻较小，直接接蓄电池12V的电压，会因电流过大而烧坏。

对喷油器泄漏情况进行检查，主要检查内容是密封性检查，需要在上述条件下拆下专用接线器，使喷油器停止喷油，看喷油器是否漏油，要求喷油器1min内的漏油量少于1滴，说明密封性能良好，否则需更换喷油器。有条件的地方最好采用喷油器清洗试验台进行清洗和测试。在喷油器清洗试验台上可以观察喷油器喷油雾化状况，测定喷油器在一定时间或一定喷油次数内的喷油量，检查喷油器针阀的密封性能。对于工作不良的喷油器，还可以在清洗试验台上进行超声波清洗和反流清洗，以达到彻底清洁喷油器，使之恢复良好的喷油雾化性能的目的。

考核

想一想,做一做

1.简述喷油器的结构和工作原理。

2.简述喷油器的检查内容和检测方法。