汽油机电控燃油喷射系统故障诊断和检测.docx
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汽油机电控燃油喷射系统故障诊断和检测
毕业设计（论文）
题目：
汽油机电控燃油喷射系统故障诊断与检测
20xx年xx月
毕业设计（论文）摘要
本次毕业设计是汽油机电控燃油喷射系统。
主要包括汽油机电控燃油喷射系统概述，电控汽油喷射系统常见故障诊断与维修等。
本设计图纸采用计算机辅助设计和手工绘图相结合，计算机编档、排版，打印出图及设计论文。
在设计的过程当中我对汽油机电控燃油喷射系统故障诊断与检测有了一定的了解，并对大学所学的专业知识进行了一次全面的复习与巩固。
关键词：
汽油机电控故障诊断与检测
Title:
Centrallocksandsecurityagencies
Abstract
Thegraduationisthegasolineenginewithelectronicallycontrolledfuelinjectionsystem.Includesgasolineenginewithelectronicallycontrolled
fuelinjectionsystemoverview,commorfaultdiagnosisandmaintenanceofelectroniccontrolfuelinjectionsystem.Thedesigndrawingsusingcomputer-aideddesignandhand-drawingcombinedcomputerfiling,typesetting,printoutthemapanddesignarticles.
DuringthedesignprocessIgasolineenginewithelectronically
controlledfuelinjectionsystemfaultdiagnosisanddetectionofacertaindegreeofunderstanding,andtheexpertiseoftheUniversityundertookacomprehensivereviewandconsolidation.
Keywords：
GasolineengineElectriccontrolfaultdiagnosisdetection
1引言5
2汽油电控燃油喷射系统的类型、组成以及基本原理5
2.1汽油电控燃油喷射系统的类型5
2.2汽油电控燃油喷射系统基本组成及工作原理7
3汽油电控燃油喷射系统常见故障诊断与维修9
3.1大众V.A.G1552检测仪器的性能和使用方法9
3.2主要传感器检测11
3.3电控汽油喷射系统的检修14
4电控汽油喷射系统常见故障诊断与维修实例16
4.1富康988轿车喷射系统故障诊断16
4.2法国标致505GTILE-2发动机喷射系统的调整20
结论22
致谢22
参考文献23
1引言
自从1967年博世公司成功研制开发了K型机械式机油喷射系统以来，汽油喷射系统经历了K型系统，KE型系统（机械与电子混合控制系统），EFI系统（电控燃油喷射系统）的发展过程。
目前除少数汽车仍在采用K或KE系统外，大多数都采用EFI系统。
SPI单点燃油喷射系统因其结构较简单，只用一个喷油器，发动机结构在化油器式的基础上变动较少，成本较低，故国内外现在极影迅速推广应用在低排量的普通轿车甚至载货汽车上。
大排量的轿车大多采用MPI多点燃油喷射系统。
人们借助先进的检测设备，运用先进的检查方法，结合故障发生原因、现象和检测结果，充分利用技术维修资料，认真思考和分析，判断故障范围，有针对性的解决故障问题。
2汽油电控燃油喷射系统的类型、组成以及基本原理
2．1汽油电控燃油喷射系统的类型
2.1.1按喷油数量分
分为多点汽油喷射系统（MPI）和单点汽油喷射系统（SPI），
（1）多点汽油喷射系统：
在每一个气缸的进气门附近装有一个喷油器，目前已广泛应用在各种电控汽油喷射发动机上。
（2）单点汽油喷射系统：
在节气门体上安装一个或两个喷油器，向进气管中喷油，汽油和空气在进气管中形成可燃混合气，在进气行程时混合气被吸入气缸。
该系统虽然能够提高空燃比的控制精度，但各缸混合气分配不均匀的问题仍然没有解决，因此已逐步被淘汰。
2.1.2按汽油喷射方式分
分为连续喷射系统和间歇喷射系统。
（1）连续喷射系统：
在发动机运转期间连续不断地喷油，这种方式多用于机械控制式和机电结合式汽油喷射系统中。
（2）间歇喷射系统：
在发动机运转期间间断喷油，喷油量的多少取决于喷油器
开启时间的长短
（3）2.1.3按喷射装置的控制方式分
分为机械控制式（K型）和电子控制式（EFI）喷射系统。
其中电子控制式（如图1）空气流量计和各种传感器，检测发动机的运行状态，ECU（控制单元）对这些信号进行分析、计算、比较、判断后发出喷油脉冲和点火正时指令。
1
¥
2.1.4按空气量的检测方式分
分为进气管绝对压力传感器式和空气流量传感器式两大类，后者又可分为体积流量型和质量流量型两类，体积流量型有叶片式和卡门旋涡式，质量流量型包括热线式和热膜式空气质量流量计。
2.1.5按喷油器的喷射位置分
分为内缸直喷和外缸喷射。
内缸直喷是指喷油器将汽油直接喷射到气缸燃烧
室内，因此需要较高的喷射压力（0.3~0.4MPa）;缸外喷射是指进气支管或进气
门前喷射。
2．2汽油电控燃油喷射系统的基本组成及工作原理电控汽油喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三大部分组成。
2.2.1空气供给系统
（1）作用：
向发动机提供新鲜的空气。
（2）组成：
空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气支管和怠速空气控制阀等（如图2）
（3）工作原理（以叶片式空气流量计传感器为例）；气流对测量叶片的作用力增大，叶片偏转角度增大，与叶片转轴同轴的电位计转动，使电位计阻值发生变化，从而把进气流量的变化转化成电量参数的变化，实现对进气量的测量。
缓冲室和缓冲叶片的作用是减小进气气流的变化对测量叶片产生的冲击和振动，使叶片转动平稳，提高测量精度。
怠速调整螺钉用来调整怠速时的进气量大小，以改变怠速时的混合气浓度。
叶片式空气流量传感器结构简单，工作可靠性高，测量精度不受电源电压波动的影响，但叶片对进气产生阻力，动态响应慢，需要对进气温度、压力进行修正。
图2空气供给系统
2.2.2燃油供给系统
（1）作用：
向发动机供给燃油所需的汽油。
（2）组成：
电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器和燃油管路等（如图3-1）。
（3）喷油器（电磁喷油器）：
是电控燃油喷射系统的一个重要的执行器，它根据
ECU发来的喷油脉冲信号，精确地计量燃油喷射量。
轴针式电磁喷油器结构（如图3-2），主要由针阀、电磁线圈、弹簧和壳体组成。
当电磁线圈中无电流通过时，喷油器针阀在弹簧力作用下紧压在锥形密封阀座上；当电子线圈通电时，产
生磁场将衔铁连同针阀向上吸气，喷油口打开，燃油喷出。
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。
（4）工作过程：
电动燃油泵把汽油从油箱中泵出，经过燃油滤清器滤去杂质，再通过燃油总管分配各个喷油器。
燃油压力脉动阻尼器可以减小燃油管路中油压的波动（由于燃油泵输出压力周期性变化、喷油器喷油时引起油压变化）
燃油压力调节器保证喷油器两端压差恒定，使喷油量只受喷油时间长短的影
响，提高喷油量控制精度。
V.
图3-1燃油供给系统框图
图3-2轴针式电磁喷油器
2.2.3电子控制系统
（1）作用：
检测发动机的工作状况，精确控制燃油喷射量、喷油正时和点火时刻。
（2）组成：
各种传感器、各种执行器、控制器（又称电控单元ECU。
传感器的作用是将发动机的工况及状态，汽车行驶工况和状态等物理量转变为电信号，输送给ECU主要包括空气流量传感器、曲轴位置传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、氧气传感器和爆震传感器等。
执行器用以执行发动机ECU发出的各种控制指令。
执行器主要有电动燃油泵、喷油器、怠速控制阀、废气再循环阀及自诊断系统等
控制器是电子控制系统的核心。
它主要自中央处理器（CPU、随机存储器
（RAM、只读存储器（ROM、输入和输出接口电路、驱动电路和固化在POM中的发动机控制程序等组成。
（3）电子控制系统工作原理：
发动机电控单元根据进气流量或进气管绝对压力、发动机转速、冷却液温度、进气温度、节气门位置等传感器输入的信号，与存储在ROM中的参考数据进行比较，从而确定在该状态下发动机所需的喷油量、喷油正时和最佳点火提前角。
存储在ROM中的参考数据是通过大量的发动机及整车实验所获得的优化数据。
在发动机状态信号中进气流量或进气管绝对压力和转速信号是两个主要参数，它们决定该工况下的基本燃油供给量和基本点过提前角。
其他各种参数起修正作用，如冷却液温度修正、进气温度修正、大气压力修正、蓄电池电压修正、节气门变化速率（加减速）修正、排气中氧含量修正等。
3汽油电控燃油喷射系统常见故障诊断与维修
3.1大众V.A.G1552检测仪器的性能和使用方法
3.1.1作用与功能
V.A.G1552是大众汽车集团出品的大众系列车型专用诊断仪，它能迅速、准确地读取大众车系发动机、自动变速器、ABS防盗等系统的故障码和数据流并检测上述系统执行元件的工作状况，且具有体积紧凑、质量轻、使用方便等优点，外观（如图4）。
3.1.2操作方法
（1）基本操作：
A根据车型选用相应的程序卡；
B连接诊断仪；
C键盘操作；
D可供选择的操作模式。
操作模式一：
Rapiddatatransfer（快速数据测试）；
操作模式二：
Self-test（自检）；
操作模式三：
Dealershipcode（经销商代码）
需要输入仪器电控单元勺地址码有:
01---发动机车电控系统；
02---
自动变速器电控系统；
03---制动控制系统；
08---
空调/暖气电控系统；
14---车轮减震电控系统；
15---
安全气囊；
16---动力转向电控系统；
22---
四轮驱动电控系统；
24---行驶防滑控制；
25---
防盗器；
26---电控车顶；
34---
悬挂自动水平电控系统；
35---中空门锁；
37---
巡航控制；
56---收音机；
65---
轮胎气压检测；
00---整车电气系统自动检测程序。
图4V.A.G1552外观
3．2主要传感器检测
3.2.1空气流量计的检测
（1）叶片式空气流量计。
A常见故障：
电位计滑片与碳膜电阻接触不良、电阻值发生变化、汽油泵开关接触不良、叶片轴回位弹簧失效等。
B检测方法：
第一：
查看空气流量计有无裂痕、叶片转动是否发卡、轴是否松旷。
第二：
在关闭点火开关后拔下空气流量计与ECU勺连接器，用万用表测量空气流量计连接器各端子间的电阻，测量时还反应慢慢转动测量板，观察电阻值的变化。
如果阻值出现忽大忽小、时有间断或电阻很大勺情况，均为空气流量计传感器不
良，需更换第三：
测量汽油泵开关端子，在测量板关闭时电阻值应为无穷大，测量板一打开，电阻就应为0，否则，就说明汽油泵开关触点接触不良。
第四：
叶片式空气流量计还可采用就车检测电压的方法，接触点后开关，但不要启动发动机。
检测空气流量计与ECU的接插件各相应端子的电压。
若电压不符合要求，还应检查空气流量计与ECU之间的导线；若导线正常，则应检查或更换ECU。
（2）热模式空气流量计。
由于热模式空气流量计的信号是频率型的，所以用万用表检测信号应选择频率挡（Hz）。
如SGM别克轿车怠速时信号为2000Hz,若信号低于1200Hz,将设置为故障。
3.2.2节气门位置传感器的检测
例如：
线性可变电阻输出型节气门位置传感器的检测（皇冠3.0车）
（1）结构和电路
线性可变电阻型节气门位置传感器是一种线性电位计，电位计的滑动触点由节气门轴带动
在不同的节气门开度下，电位计的电阻也不同，从而将节气门开度转变为电压信号输送给ECUECUS过节气门位置传感器，可以获得表示节气门由全闭到全开的所有开启角度的、连续变化的电压信号，以及节气门开度的变化速率，从而更精确地判定发动机的运行工况。
一般在这种节气门位置传感器中，也设有一怠速触点IDL,以判定发动机的怠速工况。
（2）线性可变电阻型节气门位置传感器的检查调整（以皇冠3.0为例）
A怠速触点导通性检测
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Q档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点IDL的导通情况。
当节气门全闭时，IDL-E2端子间应导通（电阻为0）;当节气门打开时，IDL-E2端子间应不导通（电阻为％）。
否则应更换节气门位置传感器。
B测量线性电位计的电阻
点火开关置于OFF位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的Q档测量线性电位计的电阻，该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大
3.2.3曲轴位置和凸轮轴位置传感器的检测
（1）电磁脉冲式曲轴位置传感器。
常见的故障有：
信号发生器线圈短路、断路;转轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁芯组件（磁头）移动，使转子与磁头之间的气隙不当;正时转子轮齿间有赃物填塞，造成信号失真等。
解决的方法有：
测量线圈电阻值。
交流信号电压的检测：
将万用表置于交流电压20V档，拔下电磁脉冲传感器的连接器，用万用表测量传感器两个端子，转动发动机，观察交流信号电压的变化、交流信号电压随转速的增加而升高。
（2）霍尔效应式曲轴位置传感器
常见的故障有：
内部集成块烧坏或线路断路等。
不能产生点火电压信号或信号太弱，从而使电控喷油和电子点火系统不能正常工作。
解决的方法有：
霍尔效应式曲轴位置传感器额信号是频率调制信号，其波形是方波，所以可以用万用表的直流电压档检测平均电压，以判断霍尔效应传感器有无信号输出。
3.2.4氧传感器的检测
（1）检测加热元件电阻
桑塔纳2000Gsi型轿车氧传感器加热元件的电阻值在常温条件下为1〜
5Q,温度上升很少时，阻值就会显著增大，在室温下，可用万用表进行检测。
检测时，拔下氧传感器线束插头，检测插头上端子“1”、“2”之间的阻值在常温下应为1〜5Q。
如常温下无穷大，说明加热元件断路，应更换氧传感器。
2）检测氧传感器电压
氧传感器加热元件的电压为整车电源电压，当点火开关接通使燃油泵继电器触点导通时，加热元件的电源即被接通。
检测加热元件的电压时，先拔下氧传感器插头，然后启动发动机，再检测连接器插座上端子“1”和“2”之间电压应不低于11V。
如果电压为0,说明30A附加熔断器断路或燃油泵继电器触点接触不良，应分别进行检修。
检测氧传感器信号电压时,先将氧传感器的插头与插座连接,然后启动发动机,使氧传感器达到工作温度,并维持怠速运转,再将数字式万用表连接到氧传感器端子“3”和“4”的连接导线上，此时，万用表指示电压应在0.45〜0.55V
范围内变化；若节气门打开过程中,输出电压没有变化,说明氧传感器工作不良。
当拔下空气流量传感器至发动机之间的真空管，供给发动机较稀的混合气时，信号电压应下降至0.1〜0.3V;若堵住空气滤清器的进气口（或将油门踩到底），供给发动机较浓的混合气时，则氧传感器的输出电压应增大至0.7〜1.0V。
在混
合气浓度变化时，如果氧传感器输出电压不能发生相应改变时，则说明氧传感器有故障。
此时，可使发动机高速运转，并同时拆去一根大真空软管，以清除氧传感器上的铅或积碳污染，然后再测试，如果故障仍然存在，则须更换氧传感器。
另外，也可通过查看氧传感器顶尖的颜色来判断其故障及技术状况，具体的方法是：
A如果氧传感器的顶尖呈现淡灰色，说明氧传感器基本正常;
B如果氧传感器的顶尖呈现白色，说明被硅污染了，此时必须更换氧传感器;
C如果氧传感器的顶尖呈现棕色，说明被铅污染，应采取措施予以清除，无法清除时应进行更换;
D如果氧传感器的顶尖呈现黑色，说明其上面存在积碳，一般在清除发动机积碳故障后，氧传感器上的积碳也可以自动清除（如图5）。
图5氧传感器电路图
3．3电控汽油喷射系统的检修
3.3.1空气供给系统的检修
（1）检修注意事项：
A发动机量油尺，机油加油口盖必须安装好，否则，会影响发动机运行。
B进气软管不能有破裂，箍固要安装紧固，因为漏气会影响空气流量计或进气压力传感器的信号，从而影响喷油量，使发动机怠速不稳，易熄火，动力性能和加速性能差。
C真空管不能有破裂、扭结，也不能插错，真空管插错会使发动机怠速不稳，甚至使各缸无规律地交替工作。
D喷油器安装应完好你，密封可靠。
（2）怠速控制装置的检修。
检查怠速。
用诊断仪进行检测。
检测节气门控制部件。
用诊断仪对节气门电位计、怠速开关、节气门定位电位计等进行检测（如图6）
图6步进电机型怠速控制阀工作原理图
3.3.2燃油供给系统的检修
（1）检修注意事项：
A松开油箱上的加油盖，释放油箱中的蒸气压力。
B释放油压。
（2）检修主要内容：
A油箱漏油检查。
B燃油供给系统油压及控制电路检修。
C喷油器检查。
3.3.3电子控制系统的检修
（1）电子控制系统检修注意事项
电控发动机的许多故障与电控系统有直接关系。
因此，当发动机出现故障或运转不正常时，在检查点火系统和燃油系统属正常后，必须检查电控系统。
电控系统线路十分复杂，因此在检修时必须注意以下事项。
A在检修之前，应先检查ECU系统各个熔断丝及线束连接器插头是否完好
B点火开关在ON位置时，蓄电池电压不得低于11V。
C检查时应使用高阻抗数字式万用表，阻抗应大于10MQ。
D测量ECU各端子间电压。
测量时应使Eau和连接器插头连接，并使点火开关在ON位置。
E电控单元是精密器件，是电子控制系统的大脑，虽然许多故障现象都可能与电控单元有关，但实际上其本身是不容易出故障的。
因此在一般情况下不要轻易地去处置，更不可随便地打开电控单元盖。
如果确认是ECL有故障需进行检查时，一定要先关闭＇点火开关，再卸下或插上连接器，同时要求裣查者一定要对电子线路非常熟悉。
F在对电控单元进行检修时，要注意人体静电对计算机芯片的影响。
在用万用表测试其内部电路参数时，应将金属带的一头绕在操作者手上，另一头搭铁，使人身的静电屏蔽掉。
此外，电控系统的各个连接端子，不可用手触摸。
G不可用万用表的测试棒直接与连接端子接触，以免端子变形，造成接触不良。
测试时，应将测试棒从线束插头后部导线的侧旁插入，使之与端子后部接触。
H电控单元的所有接头都必须连接牢靠，否则会损坏集成电路。
I应检查有关电控系统的搭铁线，如传感器接地线等是否松动。
J电路断路或接触不良是电控系统常见的故障。
除了一些很明显的线路脱落、断开和插接器松动等故障可以直观发现外，一般情况下，线路不良之处须
4电控汽油喷射系统常见故障诊断与维修实例
4．1富康988轿车喷射系统故障诊断
如同大多数电喷车一样，988轿车电喷系统元器件故障率不高，据调查，其故障发生率仅占发动机故障总数的20%左右，其典型故障如下。
（1）喷油嘴堵塞该故障系加注不合格燃油造成的，排除方法为用自制或专用清洗机清洗，并严格执行在合格加油站加注93号以上无铅汽油。
（2）节气门体积碳和积胶原因仍为加注了不合格的燃油，只要用化油器专用清洗液清除即可，切忌误认为电喷元件故障而乱拆乱换。
（3）燃油泵故障多数为燃油泵滤网堵塞和燃油泵轴磨损，其外部症状像是油箱处发生异响；少数情况为电容器烧损、继电器损坏等电路故障，排除方法是清洗滤网、更换燃油泵、清洁油箱。
注意：
燃油泵工作不受ECU控制，所以无故障码显示，勿检测电喷元件。
（4）高压线烧损988电喷轿车高压线负荷大，易烧损，使用中应注意检测，切勿用其它车型的高压线代用。
（5）氧传感器烧损是由于车主操作不当，发动机过热或使用劣质燃油造成的，诊断该故障不用繁琐的专用诊断仪表检测，从烧损的氧传感器外观颜色变化便可准确诊断。
（6）插接器接触不良多为硬拉硬拽不规范操作造成的。
4.1.1用专用设备检测法
（1）专用设备
A发动机故障检测仪（ELIT）。
发动机故障检测仪如图7-1所示。
该检测仪的功能是：
读取故障代码、清除故障代码、进行各参数测量和各种执行机构的测试等。
图7-1发动机故障诊断仪
B接线盒。
接线盒总成如图7-2所示，它除接线盒外，还有连接线、万用表等。
通过接线盒可以把发动机检测仪和需检测的电子元件连接起来，能读出被检测电
子元件的电压和电阻等。
图7-2接线盒总成
（2）富康轿车的故障代码
用该方法检测富康电控燃油喷射发动机的故障必须知道富康轿车故障代码及其含义。
使用时只要将发动机故障检测仪的诊断接口和汽车上电控系统的诊断接口连接起来，操纵发动机故障检测仪的按键，就可得到如表1所列的故障代码、故障部位等。
表1富康轿车故障代码及其故障部位
故障代码
故障部位
故障代码
故障部位
13
进气温度传感器
41
发动机转速传感器
14
水温传感器
41
喷油器
21
节气门位置传感器
51
氧传感器
22
怠速调节阀
52
氧传感器浓度调节
27
车速传感器
53
蓄电池电压
31
浓度自动调整
54
ECU本体
33
进气压力传感器
12
检测开始
34
活性炭罐控制电磁阀
11
检测结束
（3）诊断检测
将发动机故障检测仪与接线盒连接起来，运用发动机故障检测仪可快速读取ECU储存的故障代码，根据故障代码确定故障部位，然后进行元件性能检测。
（4）故障代码的清除
富康轿车ECU能储存15条故障信息，储存满后，若有一严重故障出现，就
要覆盖一个被储存的小故障。
所以在对电控燃油喷射发动机进行排除故障后，储
存在ECU中的故障代码必须加以清除，以便在今后工作中记录和储存新的故障代码。
故障代码的清除方法是：
切断点火开关，然后再接通，等待3s后再起动发
动机。
用这种方法检测速度快、准确率高，但设备投资大。
4.1.2用万用表检测法
在手头上没有专用检测设备或不知道故障代码及其含义时，可用数字式万用表检测各元件的性能。
这是因为ECU在工作过程中不断地接收和发出各种信号，所以ECU连接的各端子上会有不同的电压值。
另外，ECU控制电路还有自己的电压特性，如线路的断路、短路及元件性能变坏等，表现在ECU俞入、输出信号电
压的变化。
因此，可用万用表检测各元件以及ECU各连接器端子的技术参数并与标准技术参数
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