汽车电控燃油喷射系统的故障诊断及其检修 1.docx

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汽车电控燃油喷射系统的故障诊断及其检修1

序言…………………………………………………………………….1

第一章电控燃油喷射系统EFI概述………………………………….2

1.1电控燃油喷射系统的发展.…………………………………………….2

1.2电控燃油喷射系统的优点………………………………………………2

1.3电控燃油喷射系统的类型………………………………………………3

1.4电控燃油喷的工作原理…………………………………………………4

第二章电控燃油喷射元件的概述……………………………………5

2.1电控燃油喷射系统的组成………………………………………………5

2.2空气供给系统主要元件的构造…………………………………………6

2.3燃油供给系统主要元件的构造…………………………………………8

2.4控制系统主要元件的构造.……………………………………………9

第三章电控燃油喷射系统的故障与检修…………………………..13

3.1电控燃油喷射系统常见的检测方法.……………………………………13

3.2空气供给系的主要元件的检修…………………………………………14

3.3燃油供给系的主要元件检修……………………………………………17

3.4控制系统的主要元件检修.…………………………………………….20

3.5电控制燃油喷射系统的常见故障.…………………………………28

致谢…………………………………………………………………….30

参考文献……………………………………………………………….30

【摘要】电控燃油喷射系统是发动机的重要组成部分，本文详细论述电控燃油喷射系统的发展历史，构成，优缺点和主要部件的组成以及在汽车上的作用，对空气供给系，燃油供给系，电子控制系的组成和各部件的作用及常见的故障做出了详细的描述，并针对故障做给出了一些的维修排故的常见方法和维修实例，

最后并对燃油供给系的常见故障做出总结，从而为汽车燃油喷射系统在日常的维修保养中提供一定的参考和帮助。

【关键词】发动机电控燃油喷射系统构造维修

【Abstract】Electronicfuelinjectionsystemisanimportantpartoftheengine,thispaperdiscussesthedevelopmentofelectronicfuelinjectionsystem,advantagesanddisadvantages,thehistoryofthemainpartsinthecarandtheeffectofairsupply,fuelsupply,electroniccontrolcomponentsandpartsandcommonfaultmadeadetaileddescription,andpresentssomeofthefaultdothecommonmethodofrepairtroubleshootingandmaintenanceexample,Finallythefuelsuppliesandthecommonfaults,whichmakeforautomobilefuelinjectionsysteminthedailymaintenanceofoffersomereferenceandhelp.

【Keyword】Engine,ElectronicControlFuelInjectionSystem,Construction,Maintenance

汽车电控燃油喷射系统的故障诊断及其检修

序言

随着世界社会经济的飞速发展，世界各国工程机械、运输车辆等数量的迅速增增加，随之而来的是环境问题的恶化和能源的急剧减少，如何减少汽车尾气排放，以及对油耗的降低是目前的主要问题，电控燃油喷射系统的产生使这一问题得到了相应的缓解。

随着我国对化油器车辆的明令禁止，电控燃油喷射系统技术得到了更大的推广，也广受汽车消费者的普遍欢迎，汽车尾气排放的多少，油耗的高低，也是影响消费者购车的主要因素。

随着化油器车辆的逐步淘汰，拥有电控燃油喷射系统的汽车越来越多，随之而来的是如何解决在生活中电控燃油喷射系统遇到的各种故障。

本文深入详细的介绍了电控燃油喷射系统的组成和各种常见故障简单的排除，对空气供给系，燃油供给系，控制系统等的构造组成，常见的故障，维修的方法，和维修中注意的事项一一作了详细的介绍，为以后在维修中可能遇到的问题提供了一定的参考，以便提高维修的质量和速度。

相信通过一定的维修保养可以延长发动机的使用寿命，减少尾气排放，降低油耗，让电控燃油喷射系统进一步得到推广和大家的喜爱。

第一章电控燃油喷射系统EFI概述

1.1电控燃油喷射系统的发展

历史从60年代起，随着汽车数量的日益增多，汽车废气排放物与燃油消耗量的不断上升困扰着人们，迫使人们去寻找一种能使汽车排气净化，节约燃料的新技术装置去取替已有几十年历史的化油器，电控燃油喷射技术的发明和应用，使人们这一理想能以实现。

早在1967年，德国波许公司成功地研制了D型电子控制汽油喷射装置，用在大众轿车上。

这种装置是以进气管里面的压力做参数，但是它与化油器相比，仍然存在结构复杂，成本高，不稳定的缺点。

针对这些缺点，波许公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置，它以进气管内的空气流量做参数，可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量，据此喷射出相应的汽油。

这种装置由于设计合理，工作可靠，广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用，并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的邹型。

至1979年起美国的通用，福特，日本的丰田，三菱，日产等汽车公司都推出了各自的电子控制汽油喷射装置，尤其是多气门发动机的推广，使电子控制喷射技术得到迅速的普及和应用。

到目前为止，欧美日等主要汽车生产大国的轿车燃油供给系统，95%以上安装了燃油喷射装置。

从99年1月1日起，只有采用电子控制汽油喷射装置的轿车才能准予在北京市场上销售。

汽车电喷行业面临巨大机遇。

2007年我国汽车总产量约为879万辆，车用发动机总产量约为785万台，由于占75%的汽油车已全部安装电喷系统，因此，2007年我国电控燃油喷射系统的市场规模至少在660万套以上。

2008年7月1日国Ⅲ汽车排放法规的正式实施，汽车柴油发动机电喷系统开始全面取代机械式喷油系统。

预计，2008年在汽车产量的增长带动下，我国至少需要740万套汽油机用电控燃油喷射系统以及100万套柴油机用电控燃油喷射系统。

随着国家政策扶持和配套措施的到位、法律法规的完善，国内汽车用电喷系统市场发展机遇良好。

1.2电控燃油喷射系统的优缺点

1.2.1电控燃油喷射系统的优点

电控燃油喷射系统是采用电子控制装置.取代传统的机械系统（如化油器）来控制发动机的供油过程，是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比.油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置.电子控制装置根据这些信号参数.计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。

并与进入的空气气流混合,进入燃烧室燃烧,从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。

这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。

汽油喷射发动机与化油器式发动机相比，突出的优点是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。

1.2.1电控燃油喷射系统的缺点

电子控制燃油喷射装置的缺点就是成本比化油器高，价格也较贵，维修相对困难,一旦坏了就难以修复（电脑件只能整件更换），但是与它的运行经济性和环保性相比，这些缺点就微不足道。

1.3电控燃油喷射系统的类型

1、按有无反馈分类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做分析和处理。

闭环控制该控制是指ECU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。

2、按喷油器安装位置分类可分为单点汽油喷射系统（是指在节气阀体上安装一只或两只喷油器）和多点汽油喷射系统（是指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器，喷油器时时喷油）

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

（2）、进气管喷射该喷射方式是目前普遍采用的喷射方式

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气管进气总管的空气量，这种方式也称为质量流量型（L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他参数推算出吸入的空气量，现在采用的有两种方式：

其一是根据进气管压力和发动机转速，推算出吸入的空气量，并计算适量的燃料量的密度；其二是根据测量节气门开度和发动机转速，推算出洗入的空气量，并计算燃料量的节流速度（D型）。

5、按喷射时间分类可分为同时喷射、顺序喷射、分组喷射。

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

1.4电控燃油喷射系统的工作原理

当喷射器安装在原来化油器位置上，称为单点电控燃油喷射装置；当喷射器安装在每个气缸的进气管上，称为多点电控燃油喷射装置。

喷油油路由电动油泵，燃油滤清器，油压调节器，喷射器等组成，ECU发出的指令信号可将喷射器头部的针阀打开，将燃油喷出。

传感器象人的眼耳鼻等器官，专门接受温度，混合气浓度，空气流量和压力，曲轴转速等数值并传送给"中枢神经"ECU。

ECU内有集成电路以及其它精密的电子元件，它汇集了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号，在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给的油量，并及时向喷射器发出喷油的指令，使燃油和空气形成理想的混合气进入气缸燃烧产生动力。

第二章电控燃油喷射元件的概述

2.1电控燃油喷射系统的组成

电控燃油喷射虽形式多样，但控制原则几乎相同，以电子控制单元为核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下获得最佳混合气浓度满足发动机动力性，经济性和排放要求。

相同控制原则决定各类电控汽油喷射系统具有相同组成和类似结构。

电控燃油喷射系统主要由燃油供给系统（油路）、空气供给系统（气路）和控制系统（电路，包括各种传感器、电子控制器和执行器）三大部分组成。

2.1.1空气供给系

空气供给系统功用：

供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，与喷油器喷出的汽油形成最佳混合气。

图2-1空气供给系工作流程图

2.1.2燃油供给系

燃油供给系的作用：

根据发动机的不同要求，使汽油和空气按一定的比例，混合成一定浓度和数量的可燃混合气体供给各缸燃烧，并把燃烧后的废气排出。

图2-2燃油供给系工作流程图

2.1.3电子控制系

电子控制系作用：

根据发动机和汽车的不同运行工况，确定最佳喷油时刻，喷油量，点火时刻等，检测各传感器的工作，将工作参数储存和输出。

电子控制

图。

图2-3电子控制系工作流程图

2.2空气供给系主要元件的构造

.空气供给系统组成：

主要有空气滤清器，节气门体和进气管三大部分组成。

空气供给系统功用：

供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，与喷油器喷出的汽油形成最佳混合气

2.2.1空气滤清器

用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同。

2.2.2节气门体

节气门体位于空气流量计之后的进气管上，它包括节气门，怠速旁通气道，怠速调整螺钉以及节气门位置传感器等。

功能：

节气门体安装在进气管中，来控制发动机正常工况下的进气量。

节气门位置传感器装在节气门轴上，用来检测节气门的开度气门。

有的车上还设有副节气门体和副节气门位置传感器

D型多点喷射系统节气门体

如图2-4所示为韩国大宇王子／超级沙龙轿车D型多点喷射系统的节气门体。

1、节气门衬垫2节气门限螺钉3、螺钉孔护套4、节气门体5、加热水管6、节气门位置传感器7、螺钉8、怠速控制阀9、O形密封圈10、螺钉

L型多点喷射系统节气门体

如图2-5所示为美国通用鲁米娜（LUMNA）3.8L旅行车带空气流量计的节气门体。

1、空气流量计2、怠速控制阀3、节气门位置传感器

图2-6单点喷射系统节气门体

1、进油管接头2、喷油器

3、燃油压力调节器　

　4、回油接头5、怠速控制阀

6、节气门位置传感器

7、真空管接头　8、活性炭管接头

2.2.3进气管

进气管包括进气总管和进气歧管，为了消除进波动和保证各缸进气均匀，对进气总管和歧管的形状、容积有严格的要求。

如LS400在空气室设一个大容量的空气室以减少进气脉动和各缸的相互干涉，有利于提高各缸的充气量，在进气室两侧各设有4根进气管，8根进气歧管呈S型交叉布置，以增加进气歧管的长度，提高进气谐波压力，有利于进一步提高充气量。

SPI系统发动机采用采用中央喷射法，进气歧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器均匀，对进气总管，歧管在形状，容积等方面提出了严格设计要求。

各缸设独立歧管，歧管与总管可形成整体形，亦可分开制造再以螺栓连接。

2.3燃油供给系统主要元件的构造

燃油供给系统由汽油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油油压调节器、喷油器、冷起动喷嘴和输油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。

2.3.1电动汽油泵

电动汽油泵的作用是将汽油从油箱内吸出，加压后经喷油器供入发动机气缸。

汽油泵按位置分有外装泵和内装泵。

外装泵是将泵装在油箱之外的输油管路中，内装泵是将泵装在燃油箱内，内装泵不易产生气阻和燃油泄露，且噪音小。

目前大多数电控汽油喷射系统采用内装泵。

2.3.2汽油滤清器

燃油滤清器是功用滤清燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机件磨损，保证发动机正常工作。

一般采用纸质滤心，每行驶20000～40000㎞或1到2年应更换，安装时应注意燃油流动方向的箭头，不能装反。

如右图

2.3.3燃油分配管

燃油分配管，也被称作"共轨"，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。

由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。

2.3.4喷油器

喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。

喷油器的通电、断电由电控单元控制。

电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。

当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。

电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。

若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。

一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2～10ms范围内。

2.3.4油压调节器

油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。

因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。

在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。

所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。

2.3.5油压脉动缓冲器

当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。

燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。

油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。

如图：

2.3.6冷起动喷嘴及热时间开关

冷起动喷嘴的功用是当发动机低温起动时，向进气管喷入一定数量附加的汽油，以加浓混合气。

冷起动喷嘴也是一个电磁阀，故又称冷起动阀。

冷起动喷嘴的开启和持续喷油的时间取决于发动机的温度，并由热时间开关控制。

冷起动喷嘴安装在进气管上，热时间开关装在机体上并与冷却液接触。

2.4控制系统主要元件的构造

电子控制系统是根据发动机运行状况和车辆运行状况确定汽油的最佳喷射量，该系统由传感器，电控单元和执行器组成。

2.4.1空气流量计

空气流量计是测量发动机进气量的装置用于L型的EFI系统中。

空气流量计应设置在空气滤清器与节气门体之间，也可以安装在空气滤清器上，也可以将空气流量计与节气门体一体化安装在发动机上。

空气流量计的功用是对进气缸的空气进行直接或间接的检测并把空气流量的信息输送到ECU。

在电控汽油喷射系统中使用的空气流量计主要有翼片式，卡门涡旋式，热线式和热膜式。

常见的是翼片式和热膜式。

2.4.2进气歧管绝对压力传感器

在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

进气管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。

它的种类有很多，根据信号产生原理有半导体压敏电阻，电容式，膜盒传动的可变电阻式等

2.4.3节气门位置传感器

作用：

检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。

它安装在节气门体上，通过节气门轴与节气门联动。

电控汽油喷射系统中的节气门位置传感器有线性输出型和开关量输出型等。

2.4.4温度传感器

温度传感器有水温传感器和进气温度传感器，水温传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷水接触，用来检测发动机的冷却水温度。

进气温度传感器的作用就是检测进气温度，将进气温度转变为电压信号输入给ECU做为喷油修正的信号。

进气温度传感器主要是用来给ECU提供吸入空气的密度信号，从而用来计算进气量进气量。

安装在进气管上或空气流量计内

2.4.5.发动机曲轴/凸轮轴位置传感器

曲轴位置传感器：

检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。

凸轮轴位置传感器：

给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。

2.4.6氧传感器

它安装在排气管的接头处。

氧传感器是发动机燃油喷射闭环控制的重要检测元件。

它探测排气中氧的浓度，并转化为电信号输入ECU。

氧传感器的外形与火花塞相似，旋入排气管中，主要有氧化锆式和氧化钛式两种形式。

2.4.7开关信号

常用的有：

起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。

起动信号（STA）用来判断发动机是否处于起动状态，起动时进气管内混合气流速慢，温度低，燃油雾化不良，为改善起动性能必须增加喷油量以加浓混合气体。

STA信号与起动开关连在一起，起动开关接通，ECU便检测到STA信号，确认发动机处于起动状态，并自动增加喷油量。

空挡启动开关信号（NSW），其主要用于怠速系统的控制。

ECU通过对NSW信号的识别，对怠速系统进行控制，在发动机过渡工况时，修正喷油量。

空调信号（A/C）用来检测空调压缩机是否工作。

该信号与空调压缩机电磁离合器的电源接在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时的点火提前角和进行怠速喷油量的修正等。

2.4.8车速传感器

车速传感器（SPD）用以检测汽车行驶速度。

SPD信号主要用于发动机怠速和汽车加减速时的空燃比控制。

车速传感器主要有舌簧开关型和光电耦合行两种，一般安装在组合仪表内。

2.4.9电子控制单元

电控单元（ECU）是一种电子综合控制装置，ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，它的作用是按照预置程序对各个传感器输入的信息进行运算，处理，判断，然后发出指令控制有关执行元件的动作，满足发动机运转状态的的燃油喷射量，并根据计算结果控制喷油器喷油时间。

电控单元主要有输入通路，A/D转换器，微型计算机和输出通路四部分组成。

输入通路的作用是将系统中各种传感器检测到的信号经输入/输出（I/O）接口送入微型计算机，使计算机能对汽油机运行工况进行检测和控制。

A/D转换器的作用是将对计算机不能直A-模拟信号转换；D-数字信号接处理的模拟信号转换为数字信号再输入计算机

微型计算机的作用是根据发动机运行工况的需要，把各传感器送来的信号用内存中的处理程序和数据进行运算处理，并把处理结果送往输出通路。

输出通路是用来将计算机输出的低电压数字信号转换成可以驱动执行元件的输出信号。

在汽油机电控系统中，由输出通路输出的控制信号有喷油器驱动信号，点火控制信号，和电动汽油泵驱动信号。

第三章电控燃油喷射系统的故障与检修

3.1电控燃油喷射系统常见的检测方法

电控汽油喷射系统的发动机在燃油供给方面，与传统化油器式发动机相比，更为复杂化。

在诊断，分析和排除故障的手段和方法上有所不同，其主要的检测手段主要有经验分析判断法和仪器诊断法，诊断灯诊断法等。

3.1.1经验分析判断法

在全面掌握发动机电控燃油喷射系统的工作原理以及各元件结构的情况下，通过对汽车运行所表现出来的各种现象，通过技术人员大量维修实践的经验，进行综合分析。

包括模拟车辆出现故障时相同或相似的的条件和环境，如振动，高温，潮湿等，去伪存真的抓住故障的实质，从尔进一步的作出判断，最终做到排除故障的目的。

经验分析判断法是在任何情况下都必不可少的一种方法。

虽然有先进的仪器，但仪器只能从一个宏观的角度提出一个总的方向，但对具体故障的排除最终还是要靠人的因素来解决。

因此掌握电控燃油喷射系统的结构类型工作原理等都是非常必要的

技术人员进行故障诊断时要注意，要诊断排除一个可能涉及电控系统的发动机故障，首先要判断是否与电控系统有关。

若故障指示灯亮，则应按厂家规定的程序调取故障码，进行检查。

若发动机有故障，而故障指示灯并未点亮，则应该先考虑可能是与电控系统无关的故障，先按照基本诊断程序进行检查；再使用诊断仪器进行数值分析查找故障。

3.1.2仪器诊断法

仪器诊断法，顾名思义就是使用各种形式的诊断仪器，通过对汽车电控单元的自诊断系统，从诊断座调取故障码，并读取发动机以及各元件在各工况下的运行参数。

V.A.G1552诊断仪是大众汽车公司生产的的奥迪，帕萨特和桑塔纳的主要诊断设备。

这些仪器具体有很快的启动车内的自诊断系统，读取故障码和数据等特点，并且还有数据双向传递功能，即不但能把控制单元内的数据读出来，而且能通过诊断仪器将各种指令和数据传给控制单元，对控制单元参数进行。

3.1.3诊断灯诊断法

诊断灯诊断法就是通过汽车电控系统的自诊断功能，利用仪表板上的故障诊断灯或利用LED灯（用发光二极管串联的330Ω电阻做成）从诊断座调取故障码，并用各种仪表，如万用表，示波仪等来检测各元件的动态和静态参数，判断故障的具体部位。

丰田车检查连接器（或TDCL连接器），TE1和E1端子接上后，如果传感器及有关电路的信号有故障，ECU通过CHECK指示灯的不同闪烁频率来输出故障代码。

技术人员可根据各种车系的故障代码来确定代码所指示的故障位置或内容。

3.1.4电控燃油喷射系统故障诊断程序

一辆有故障的车放在我们面前时不能盲目的下手，要按照一定的步骤程序才能让排故更加准确效率，提高准确性和浪费不必要的时间。

一般步骤如下：

首先要询问用户汽车的故障现象和条件，是怎样发生的，是否有过维修和检测历史和具体部位。

然后再进行直观检查，接插件是否未接松动；导线是否断路；真空管有无接错；高压导线是否接好，缸线有无插错；蓄电池接头是否松动，燃油