電噴發動機
電子控制裝置
電噴發動機是採用電子控制裝置,取代傳統的機械系統(如化油器)來控制發動機的供油過程。如汽油機電噴系統就是通過各種傳感器將發動機的溫度、空燃比、油門狀況、發動機的轉速、負荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號輸入電子控制裝置,電子控制裝置根據這些信號參數,計算並控制發動機各氣缸所需要的噴油量和噴油時刻,將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進氣管中霧化。並與進入的空氣氣流混合,進入燃燒室燃燒,從而確保發動機和催化轉化器始終工作在最佳狀態。這種由電子系統控制將燃料由噴油器噴入發動機進氣系統中的發動機稱為電噴發動機。 [1]
- 中文名:電噴發動機
- 噴射方式:多點噴射、單點噴射
- 組成部分:供油部分、供氣部分和控制部分
- 用 油:無鉛汽油
- 電 源:12V蓄電池
- 常見故障:不能啟動、啟動困難
目錄
基本介紹
電噴發動機按噴油器數量可分為多點噴射和單點噴射。發動機每一個氣缸有一個噴油咀,英文縮寫為MPI,稱多點噴射。發動機幾個氣缸共用一個噴油咀,英文縮寫SPI,稱單點噴射。
電噴發動機與化油器式發動機有很大的區別,在使用操作方法上也頗有不同。起動電噴發動機時(包括冷車起動),一般無需加大油門。因為電噴發動機都有冷起動加濃、自動冷車快怠速功能,能保證發動機不論在冷車或熱車狀態下順利起動;在起動發動機之前和起動過程中,像起動化油器式發動機那樣反覆快速擰油門的方法來增加噴油量的做法是無效的。因為電噴發動機的油門只操縱節氣門的開度,它的噴油量完全是根據進氣量參數來決定;在油箱缺油狀態下,電噴發動機不應較長時間運轉。因為電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態下長時間運轉發動機,會使電動汽油泵因過熱而燒壞。
工作原理
單點噴射和多點噴射的原理:單點噴射系統(SPI)也稱為中央燃油噴射(CFI),它也象多點噴射系統一樣,由三部分組成:供油部分、供氣部分和控制部分。供油部分由燃油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、壓力調節器和中央噴射器等組成,電動燃油泵一般安裝在燃油箱內,系統以0.1MPa的低壓將油泵出經燃油濾清器過濾雜質,送至中央噴射器噴出。供氣部分由空氣濾清器、節氣門、進氣歧管、氣缸等組成,當空氣吸入節氣門後即開始與霧化燃油混合形成混合氣,通過進氣歧管分配至各個氣缸。控制部分由電子控制單元(ECU)、各類傳感器組成。主要的傳感器有節氣門位置傳感器、氧傳感器、曲軸位置傳感器等,它們將信號反饋至ECU,再由ECU向中央噴射器等執行件發出工作指令。
使用維護
電控燃油噴射系統(簡稱EFI)已在國內外車上廣泛應用。該系統利用各種傳感器檢測的表徵發動機運行工況的參數信號,由電控單元(簡稱ECU)經過計算、分析、對比,根據發動機的各種工況需要控制噴油量,保證發動機具有良好的動力性、經濟性和排放性。電控燃油噴射發動機結構複雜,使用、維護不當,易出現故障,甚至導致系統損壞。因此,在使用和維護電控燃油噴射發動機時應掌握一些常識性知識。
用油
電控燃油噴射發動機對汽油的清潔度要求很高,應使用牌號和質量完全符合要求的無鉛汽油。燃油中不可添加防凍劑,燃油濾清器應定期更換,以防噴油器堵塞和氧傳感器的工作性能喪失。特別應指出的是:在電控燃油噴射發動機中普遍採用閉環控制方式,在排氣歧管中均裝有一個反映混合氣燃燒狀況的氧傳感器,一旦燃用含鉛汽油,便會導致氧傳感器中毒失效,造成發動機工作性能下降。
電源
電控燃油噴射發動機應採用12V蓄電池作為電源。正常使用中不要隨意拆下蓄電池上的電源線和搭鐵線,以免電控單元因突然斷電而丟失有關故障信息。若需要更換蓄電池,必須使點火開關和其他用電設備均置於斷開位置,安裝蓄電池時極性必須判斷無誤(負極搭鐵),否則,電子元件會立即燒損。
起動
電控燃油噴射發動機在起動前應先檢查油路,油路中無油時不能運轉燃油泵,否則會導致燃油泵磨損、過熱而損壞。由於電控燃油噴射發動機的起動工況也是由電控單元控制的,起動噴油量的大小由電控單元根據傳感器傳來的起動工況信號決定,不需要人為額外供給燃油,因此,起動時不能像化油器式發動機那樣,擰油門加油。實際上電控燃油噴射發動機起動時擰油門是起不到加油作用的。電控燃油噴射發動機起動時除不可猛擰油門外,剛剛起動的發動機,也不應進行高速運轉。在用本車的蓄電池幫助其他車起動發動機時,一定要注意先關閉本車點火開關後才能接線,否則,電控單元會因發電機產生的瞬時過電壓而損壞。
常見故障
發動機能正常啟動必須具備三個要素:壓縮、火花和混合氣。如果某一要素工作異常便會引起發動機不能啟動或啟動困難。導致電噴發動機啟動故障因素較多,下面分析的故障都是在蓄電池電壓、啟動系統工作正常、發動機具有良好的壓縮和火花、排氣淨化裝置工作正常的情況下發生的。
啟動故障一般表現為不能啟動和啟動困難,其中啟動困難又分為冷啟動困難和熱啟動困難。
'不能啟動
發動機不能啟動且無着火徵兆,一般是由於燃油沒有噴射引起的,其原因主要有以下幾點:
1、轉速信號系統故障
發動機轉速和曲軸位置傳感器在發動機工作時檢測其轉速信號、提供曲軸位置信號,並作為控制系統進行各項控制的主要依據和基礎。如果傳感器或其線路出現故障,電控單元不能接收到速度信號和曲軸位置信號,就無法正確地控制燃油噴射和點火正時,就會出現噴油器不動作,火花塞不跳火的現象。用聽診器和正時燈進行檢查,便可確認噴油器和火花塞是否工作。
出現上述故障時,一般自診斷系統可顯示出故障代碼,應對轉速傳感器、1和2號凸輪軸位置傳感器及其線路進行全面檢查。首先斷開各傳感器的接線器,檢查它們的電阻,如阻值不正常,則須更換;如正常,再檢查ECU與各傳感器的配線和接線器是否正常。
2、燃油泵及控制電路故障
如果燃油泵或控制電路出現故障,也會造成供油系統沒有燃油壓力。即使噴油器工作正常,燃油也不能正常噴射。檢查方法是:用短接線連接診斷插端子+B和FP然後接通點火開關(不啟動),檢查進油軟管中有無壓力。如果軟管中有壓力且可聽到回油聲,說明燃油泵本身沒有問題;否則,應檢查燃油泵,可用萬用表測量端子4和5之間的電阻,如與規定不符,則需更換燃油泵。如果燃油泵工作正常,則應檢查其控制電路,主要包括保險絲、EFI主繼電器、燃油泵繼電器、電阻器以及各配線和接線器。 [2]
啟動困難
冷啟動困難和熱啟動困難的影響因素和檢查方法大體相同。就混合氣濃度而言,有混合氣過稀和混合氣過濃兩種情況。影響供油的故障可能出現在燃油質量、燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節器、冷啟動系統、噴油器和水溫傳感器上;影響進氣的故障多表現為空氣濾清器堵塞、進氣系統漏氣和怠速控制故障。
1、燃油壓力調節器故障
燃油系統的油壓對混合氣濃度有直接的影響,因此首先應檢查燃油壓力。方法是:先將燃油壓力表接入燃油管路中,然後啟動發動機,測量燃油壓力。如果燃油壓力過高,則應更換壓力調節器;壓力過低時,可夾住回油軟管,若燃油壓力上升到正常值說明燃油壓力調節器損壞,否則可檢查燃油泵和燃油濾清器。停機後檢查燃油壓力應保持在規定值5min,否則說明噴油器滲漏,導致混合氣過濃。
2、燃油泵及燃油濾清器故障
啟動困難時,一般燃油泵是能正常工作,其問題多是油泵濾網堵塞致使油泵不能足量吸入燃油或燃油濾清器不暢通引起供油系統壓力不足。
3、冷啟動系統故障
在有些車型中設有冷啟動噴油器,在冷啟動時將混合氣加濃以改善冷啟動性能。冷啟動噴油器由啟動開關和熱敏時控開關控制,噴油持續時間取決於熱敏時控開關加熱線圈電流和冷卻水的溫度。
冷啟動系統故障多表現為:冷啟動噴油器被膠質物堵塞,影響噴油霧化質量,導致冷啟動困難;冷啟動噴油器失效不能正常工作;熱敏時控開關短路(觸點常閉)或斷路(常開),如果觸點常閉,則熱車時仍控制冷啟動噴油器噴入過多燃油而導致熱啟動困難,如果時控開關短路,冷啟動噴油器始終不能工作而導致冷啟動困難。
4、噴油器故障
噴油器故障一般表現為:噴油器噴孔被膠質物體堵塞,積炭或密封不嚴造成滴漏,從而導致混合氣濃度過小或過大。其檢測方法是:首先啟動發動機,用聽診器在每個噴油器處檢查運作聲音,如聽不到聲音,應檢查配線連接器、噴油器或來自ECU的噴射信號;然後,用萬用表測量噴油器端子間的電阻,如電阻值與規定值不符,則更換噴油器;最後,檢查噴油器的噴油量,其值應在正常範圍內且各缸噴油量差值小於5cm³。
5、水溫傳感器故障
水溫傳感器是用來檢測冷卻水的溫度,並將其轉化為與溫度有關的電壓信號輸入ECU,作為ECU修正噴油量的依據。如果水溫傳感器失效或與ECU間配線斷路、短路、表面水垢嚴重時,都會造成輸出信號出現較大偏差,最終使噴油器不能適時增大或減少噴油量,導致啟動困難。
6、怠速控制閥(ISC)故障
大多數電噴發動機都採用步進電機型怠速控制閥,ECU根據發動機的工況,調節步進電機電磁線圈的通電順序,使步進電機軸上的錐閥體旋入或旋出,調節旁通空氣道的開度,實現旁通進氣量的調節。
如果發動機啟動困難但稍踩油門卻能啟動,則說明怠速控制閥故障。拆解ISC閥會發現閥體錐面有較多積炭、膠質粘滯、油污堆積,結果減小了錐形閥的可調範圍,致使冷車啟動時,進氣量減小、混合氣過濃而出現啟動困難。[3]
視頻
電噴發動機:由電子系統控制將燃料噴入發動機進氣系統中的發動機