电控汽油发动机燃油压力调节器故障诊断与排除.docx
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电控汽油发动机燃油压力调节器故障诊断与排除
广东省工人高级技师职务申请
评审论文
论文题目：
电控汽油发动机燃油压力调节器故障诊断与排除
姓名吕生凤
单位湛江技师学院
原技术工种名称汽车维修
申报工种等级一级
申报时间2014年11月
广东省劳动和社会保障厅
目录
摘要1
关键词1
一、故障现象1
二、燃油供给系的构造与工作原理2
三、故障分析2
四、故障诊断4
五、故障排除7
六、结束语7
致谢8
参考文献8
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由两个方面来决定的。
第一是喷油器喷油绝对压力保持恒定（分油管）；第二是微机控制单元控制喷油器针阀的开启时间。
而储压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，很多时候却因其本身出现故障而反映的现象与进气温度传感器、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现象十分相似，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
调整到比进气管内压力高出一定
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内的空气进行混合。
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。
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、气缸压力等各大系统工作正常，而气缸作功冲程混合气燃烧是否完全彻底又是各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。
电控汽油发动机是点燃压缩混合气爆破作功的，高压点火火花弱能量不足，使被压缩的可燃混合气、燃烧不完全彻底，爆破压力低，排出来的废气就是黑烟。
点火时刻不准，从气缸内可燃混合气燃烧的过程来说，最佳点火时刻应使得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，此时气缸内燃烧压力最大，燃烧最彻底。
如果在这个时刻点火迟了，就会产生气缸燃烧不完全彻底、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作功过程燃烧不完全、造成大量冒黑烟。
3、电磁喷油器喷嘴有油污、积碳及杂物卡住针阀，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、空气流量传感器失效，无法向ECU提供基本的喷油信号，ECU只能依靠其它修正传感器信号发出喷油执行信号，使喷油器的喷油时间不精确，随着喷油量时间的增加，致使混合气变浓，燃烧后有黑烟。
5、进气温度传感器失效，就没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，致使混合气过浓，燃烧后排气管就有大量黑烟排出。
6、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无法正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、排气管就会有大量黑烟排除。
7、节气门位置传感器故障，使ECU没有开度，怠速、大负荷等信号无法控制系统根据发动机的各种工况对其喷油量及点火提前角进行最优控制。
8、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8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做高压跳花试验，发现火花塞高压跳火呈蓝白色火花并伴随有啪啪响声，高压相当强。
第二步，对各气缸进行气缸压缩压力测试，首先将6个气缸火花塞拆下，用气缸压力表接头接紧火花塞孔，打转曲轴；接着对6个气缸分别进行测压；最后6个气缸都在1.2MPa以上，压缩压力很正常，证明气门密封也没问题。
第三步，我又将6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试验，6个喷油器在350KPa的压力下没有滴漏油现象，且喷油雾化状况良好，证明6个喷油器锁油正常。
第四步，对空气流量传感器进行检测。
1）、检查空气流量传感器输出信号，拔出空气传感器的导线连接器，拆下空气流量传感器，将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的端子D和E之间，后用万用表电压档测量端子B和D之间电压，标准电压值为1.6V左右。
在进行上述检测后，我用吹风筒向空气流量传感吹风（凉风），同时测量端子B和D之间电压，在吹风时电压升至2~4V。
2）、检查自清洁功能，装好热线流量传感器及导线连接器，拆下空气流量传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上，当发动机停转后5秒的空气流量传感器进气口处可以看到热线自动加热烧红约1~2秒。
第五步，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。
第六步，节气门位置传感器的检测。
首先检测怠速触点导通性，将点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器。
用万用表电阻档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点IDL—E2端子导通，电阻值是“0”。
当节气门全开时，IDL—E2端子不导通，电阻值是无穷大。
接着测量线性电位计的电阻点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器，用万用表电阻档测量线性电位计的电阻E2和V2A之间的电阻，该电阻值随着节气门开度增大而线性增大。
在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的塞尺，用万用表电阻档测量连接器各端子间的电阻，其电阻符号表中的数值以下：
节气门开度
端子名称
电阻值（KΩ）
0mm
VTA—E2
0.34—6.30
0.45mm
IDL—E2
0.50
0.55mm
IDL—E2
无穷大
全开mm
VTA—E2
5
第七步，至于ECU微机，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。
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检测，我对按燃油供给系统（硬件）结构图1进行分析，能与进气歧管相通的就是喷油器和燃油压力调节器的真空吸管，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，燃油压力调节器是根据进气歧管绝
对压力的变化来调节进气喷油器的汽油压力，使两者保持恒定的压力差。
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。
金属外壳的内部被膜片分
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张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，发现有少许燃油。
接着我起动发动机，再次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。
这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，燃烧后排气管冒黑烟。
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。
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。
致谢：
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
1.李春明主编《汽车发动机燃油喷射技术》北京理工大学出版社2002
2.汪立光、扬昌明、王国荣主编《汽车电控系统故障诊断检修实例》金盾出版社2002
3.史悠信主编《现代轿车电控系统原理与维修270问》上海科学技术出版社2003
4.陈帮陆龚文资主编《汽车发动机电控系统检修》北京；国防工业出版社2012
5.唐艺编著《汽车故障》。
湖南科学技术出版社1983
6.机械施工教材编写组《内燃机构造学》上海科学技术出版社1984
7.劳动和社会保障部教材办公室组织编写《汽车发动机构造与维修》2011
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