电控汽油喷射系统结构原理与检修课件

项目项目2.32.3汽油供给系统的检测汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 【情境导入】【情境导入】一位客户在清晨打电话请求救援，称自己的车辆突然出现不着车的故一位客户在清晨打电话请求救援，称自己的车辆突然出现不着车的故障，而在昨日午夜停车时一切正常，且电瓶没有亏电，起动机也正常工障，而在昨日午夜停车时一切正常，且电瓶没有亏电，起动机也正常工作，现有急事外出，迫切需要现场维修。如果你是一名维修技师负责前作，现有急事外出，迫切需要现场维修。如果你是一名维修技师负责前去救援，你要做哪些准备呢？去救援，你要做哪些准备呢？【理论引导】【理论引导】燃油供给系统的作用是将燃油从燃油箱中泵出，经过滤清、调压燃油供给系统的作用是将燃油从燃油箱中泵出，经过滤清、调压后提供给喷油器，然后再由喷油器按照电脑的喷油指令喷出，供给发动后提供给喷油器，然后再由喷油器按照电脑的喷油指令喷出，供给发动机燃烧。机燃烧。项目2.3 汽油供给系统的检测 为保证车辆的正常使用，该系统一般要满足以下五方面的要求：为保证车辆的正常使用，该系统一般要满足以下五方面的要求：储存一定量的燃油，保证汽车能持续行驶一定距离（一般要求储存一定量的燃油，保证汽车能持续行驶一定距离（一般要求500Km以以上）；在发动机启动后，为发动机提供足量的一定压力的燃油；对油箱上）；在发动机启动后，为发动机提供足量的一定压力的燃油；对油箱中的燃油过滤后将清洁的燃油提供给发动机；当发动机的工况改变时，中的燃油过滤后将清洁的燃油提供给发动机；当发动机的工况改变时，发动机的燃油需求量也会改变，油泵输出的多余燃油要返回油箱；保证发动机的燃油需求量也会改变，油泵输出的多余燃油要返回油箱；保证油箱压力在合理范围，并防止燃油箱中的燃油挥发到空气中污染空气。油箱压力在合理范围，并防止燃油箱中的燃油挥发到空气中污染空气。如果该系统发生阻塞、泄漏、压力失常（过高或过低）等故障，必然引如果该系统发生阻塞、泄漏、压力失常（过高或过低）等故障，必然引起发动机燃料供给的失常，从而造成发动机出现诸如动力不足、加速不起发动机燃料供给的失常，从而造成发动机出现诸如动力不足、加速不良、排气冒黑烟、燃油消耗过大、不能起动等故障现象，此时，往往需良、排气冒黑烟、燃油消耗过大、不能起动等故障现象，此时，往往需要对燃油供给系统进行测试、诊断和维修。要对燃油供给系统进行测试、诊断和维修。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.24 燃油供给系统布置图 燃油供给系统一般由燃油箱、电动燃燃油供给系统一般由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、压力缓冲器、油压调油泵、燃油滤清器、压力缓冲器、油压调节器、喷油器等零部件组成，如图节器、喷油器等零部件组成，如图2.24所所示。示。其中较易出现的故障，如燃油泵磨损或其中较易出现的故障，如燃油泵磨损或卡滞、燃油滤清器阻塞等会引起供油压力卡滞、燃油滤清器阻塞等会引起供油压力下降或中断；燃油压力缓节器失常，会引下降或中断；燃油压力缓节器失常，会引起供油压力过高、过低或不稳。但是判断起供油压力过高、过低或不稳。但是判断发动机某个故障是不是供油系统的异常而发动机某个故障是不是供油系统的异常而影响的，就必须先掌握供油系统的结构和影响的，就必须先掌握供油系统的结构和原理，在理论的基础上进行科学的分析，原理，在理论的基础上进行科学的分析，这样的故障诊断才会准确，诊断的速度才这样的故障诊断才会准确，诊断的速度才能提高。能提高。2.3.1燃油供给系统的结构与工作原理 燃油箱中的燃油经电动燃油泵加压后被泵出，经燃油滤清器过滤后再提供给各缸的喷油器，如图2.25所示。为了消除管路中燃油压力的波动，有些系统中装有压力缓冲器（单独安装在管路上或与电动燃油泵一体设置于燃油出口处）；为了确保喷油器两端的压力差维持恒定，从而确保喷油器的喷油量不受燃油压力和进气管内压力的影响，即确保喷油量仅受喷油时间的控制，系统中装有燃油压力调节器；对于部分老款汽车而言，由于采用的是模拟式ECU，其控制功能有限，所以在发动机进气总管上装有冷起动喷油器，在发动机水套上还装有“温度-时间开关”，冷起动喷油器与温度-时间开关联合工作，确保冷起动时对混合气进行适当的加浓。但对于现代汽车而言，已经广泛使用了数字式ECU，其控制功能已经大为完善，冷起动加浓等功能已经完全可以由ECU通过控制喷油器来实现，所以现代汽车已不再使用冷起动喷油器与温度-时间开关。项目2.3 汽油供给系统的检测 某些较为先进的现代汽车发动机采用了缸内喷射技术，即将燃油直接喷入燃烧室的内部，此时，系统中往往还需要二次加压泵，将电动燃油泵提供的低压燃油变为高压燃油后再提供给缸内喷射器。这部分内容不在这里介绍。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.25 燃油供给系统的工作原理项目2.3 汽油供给系统的检测2.3.2、燃油供给系统中各零部件的结构及工作原理 1.电动燃油泵电动燃油泵是电控燃油喷射发动机的基本部件之一。它一般由小型直流电动机驱动，其作用是把燃油从油箱中吸出、加压后输送到管路中，和燃油压力调节器配合建立合适的系统压力。1）、不同类型电动燃油泵的结构与工作原理 电动燃油泵按安装形式可分为两种：油箱外置型和油箱内置型。油箱外置型电动燃油泵安装在油箱外，串连在输油管上；油箱内置型电动燃油泵安在油箱内部，浸泡在燃油里，这样可以防止产生气阻和燃油泄露，且噪声小。此外内置式油泵还需在油箱中设一个小油箱，将燃油泵放在小油箱中，这样可以防止在燃油较少而汽车转弯或倾斜时，燃油泵吸入空气而产生气阻。目前大多数电控燃油喷射系统均采用油箱内置型电动燃油泵。无论是油箱内置式还是油箱外置式电动燃油泵，其结构基本上是相同的，都是由油泵、电动机、滤网、安全阀、止回阀和外壳等组成，如图2.3.2。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.26 油箱内置涡轮式电动燃油泵项目2.3 汽油供给系统的检测所有形式的电动燃油泵出油口都设有止回阀，进油腔和出油腔之间都设有安全阀。止回阀用于防止燃油倒流，可使发动机熄火时油路保持一定的残余压力，以减少气阻，确保下次发动机能够顺利起动；安全阀则用于限制系统的最高油压，当油压达到一定值（一般为0.40.5MPa）时，限压阀打开进行泄压，以防止油路发生阻塞等意外情况时管路压力过高、油泵负荷过大而烧坏油泵。燃油泵入口处一般都装有滤网，用于对燃油进行初步过滤，避免一些较大的杂质进入燃油系统，造成早期磨损和堵塞。滤网最好定期清洗，若滤网太脏会使燃油系统压力降低，喷油器供油量不足，导致汽车高速行驶或急加速时动力不足、加速困难。此外，如果燃油在滤网处堵塞，说明油箱中的沉积物或水分过多，最好拆下整个油箱进行彻底的清洗。电动机通电带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入，流经电动燃油泵内部，再从出油口压出，通过油管送至燃油滤清器。在泵油过程中，燃油不断穿过油泵和电动机，油泵本身及电机中的线圈、炭刷、轴承等部位都靠燃油来润滑和冷却，因此，绝对禁止在无油的情况下运转电动汽油泵（尤其是反向运转），以免烧坏电动汽油泵。电动燃油泵的电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。电刷与电枢上的换向器相接触，其引线连接到外壳的接柱上，将控制电动燃油泵的电压引到电枢绕组上。电动燃油泵的外壳两端卷边铆紧，使各部件组装成一个不可拆卸的总成。项目2.3 汽油供给系统的检测汽油泵按结构不同可以划分为以下三种类型：汽油泵按结构不同可以划分为以下三种类型：1）滚柱式燃油泵）滚柱式燃油泵滚柱式燃油泵的结构如图滚柱式燃油泵的结构如图2.27（a）所示，主要由壳体、偏心布置的带槽转）所示，主要由壳体、偏心布置的带槽转子以及装于槽内的滚柱等组成。当偏心转子在电动机驱动下旋转时，滚柱因离心子以及装于槽内的滚柱等组成。当偏心转子在电动机驱动下旋转时，滚柱因离心力作用而紧靠壳体内壁，每两个滚柱之间形成一力作用而紧靠壳体内壁，每两个滚柱之间形成一 个油腔。随着转子的旋转，一个油腔。随着转子的旋转，一边油腔由小变大，产生真空而吸油；另一边的油腔容积由大变小，产生高压而排边油腔由小变大，产生真空而吸油；另一边的油腔容积由大变小，产生高压而排油。油。项目2.3 汽油供给系统的检测 （a）滚柱式燃油泵的结构 （b）滚柱式燃油泵的工作原理图2.27 滚柱式燃油泵的结构和工作原理 2 2）齿轮式燃油式燃油泵 齿轮式燃油式燃油泵的的结构如构如图2.282.28所所示，主要由壳体、示，主要由壳体、泵套、套、带外外齿的主的主动齿轮带内内齿的从的从动齿轮等等组成。主成。主动齿轮由由电动机机带动，从，从动齿轮在在泵套内可自由套内可自由转动。主、从。主、从动齿轮齿数数不同，但在旋不同，但在旋转过程中，内、外程中，内、外齿廓廓线始始终保持接触，从而形成多个工作保持接触，从而形成多个工作腔。在主、从腔。在主、从动齿轮啮合旋合旋转的的过程程中，中，这些工作腔的容些工作腔的容积发生周期性生周期性变化。容化。容积增大的工作腔从增大的工作腔从进油口油口转过，吸油；容吸油；容积减小的工作腔从出油口减小的工作腔从出油口转过，升，升压排油。排油。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.28 齿轮式燃油泵的结构和工作原理 项目2.3 汽油供给系统的检测 3）涡轮式燃油泵）涡轮式燃油泵 涡轮泵的特点是燃油输出脉动小，其结构非常简单，如图涡轮泵的特点是燃油输出脉动小，其结构非常简单，如图2.26所示。涡轮泵所示。涡轮泵以完全不同于前两种泵的方式工作，燃油输送和压力的升高完全是由液体分子之以完全不同于前两种泵的方式工作，燃油输送和压力的升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。当叶轮与电动机一起转动时，由于转子的外圆有很多齿槽，间动量转换实现的。当叶轮与电动机一起转动时，由于转子的外圆有很多齿槽，在其前后利用摩擦而产生压力差，重复运转则泵内产生涡流而使外缘压力上升，在其前后利用摩擦而产生压力差，重复运转则泵内产生涡流而使外缘压力上升，由泵室输出；内缘压力降低，通过滤网将燃油吸入。这种泵由于使用薄型叶轮，由泵室输出；内缘压力降低，通过滤网将燃油吸入。这种泵由于使用薄型叶轮，所需转矩较小，可靠性高，同时工作噪音较小，因此这种燃油泵被广泛用于多种所需转矩较小，可靠性高，同时工作噪音较小，因此这种燃油泵被广泛用于多种车型上。车型上。4）双级泵）双级泵 由于燃油泵工作时温度升高，使燃油更容易气化，这必将使泵油量减少，导由于燃油泵工作时温度升高，使燃油更容易气化，这必将使泵油量减少，导致输油压力不足和压力波动。为此，现在有些车型采用双级泵的形式，即将初级致输油压力不足和压力波动。为此，现在有些车型采用双级泵的形式，即将初级泵和主输油泵组合成一个组件，由一只电动机驱动。初级泵和主输油泵组合成一个组件，由一只电动机驱动。初级 泵一般采用涡轮泵，用以改善输送性能；主输油泵一般采用齿轮泵或涡轮泵，泵一般采用涡轮泵，用以改善输送性能；主输油泵一般采用齿轮泵或涡轮泵，起主要的升压作用，其结构如图起主要的升压作用，其结构如图2.29所示。所示。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.29 双级泵结构图 2.2.燃油泵的控制燃油泵的控制燃油泵的控制可以分为：工作控制和转速控制。燃油泵的控制可以分为：工作控制和转速控制。1 1）燃油泵的工作控制）燃油泵的工作控制现代轿车的燃油泵是由发动机电脑通过控制燃油泵继电器（图现代轿车的燃油泵是由发动机电脑通过控制燃油泵继电器（图2.302.30中中的开路继电器）而控制的，一般在以下四种情况下工作：的开路继电器）而控制的，一般在以下四种情况下工作：为在起动前建立足够的油压，在打开点火开关后，燃油泵便会工作。为在起动前建立足够的油压，在打开点火开关后，燃油泵便会工作。如果不起动发动机，则在如果不起动发动机，则在2 26s6s后停止。后停止。发动机起动时，点火开关的发动机起动时，点火开关的STST(起动起动)接通，开路继电器线圈接通，开路继电器线圈L2L2通电，触点闭合，油泵通电工作。通电，触点闭合，油泵通电工作。发动发动机运转时，有机运转时，有NeNe信号送入发动机电脑，信号送入发动机电脑，ECUECU使晶体管使晶体管VTVT导通，开路继电器导通，开路继电器线圈线圈L1L1通电，燃油泵工作。通电，燃油泵工作。在发动机关闭后的几秒内，在在发动机关闭后的几秒内，在ECUECU提供的延提供的延时电源的控制下继续工作，以补偿燃油压力的下降，防止产生气阻，影响时电源的控制下继续工作，以补偿燃油压力的下降，防止产生气阻，影响热车启动。（图热车启动。（图2.302.30所示的控制电路无此功能）所示的控制电路无此功能）项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测图2.30 燃油泵的控制电路 项目2.3 汽油供给系统的检测 发动机因某种原因如发生撞击而停止转动，此时即使点火开关仍然打发动机因某种原因如发生撞击而停止转动，此时即使点火开关仍然打开，因没有转速信号开，因没有转速信号(Ne)(Ne)输入输入ECUECU，晶体管，晶体管VTVT截止，开路继电器线圈截止，开路继电器线圈L1L1断断电，其触点断开，燃油泵停止工作，这为了防止因油管破裂而导致的大量电，其触点断开，燃油泵停止工作，这为了防止因油管破裂而导致的大量燃油外泄，引发重大的安全事故。现在也有部分车型为此专门设计了一个燃油外泄，引发重大的安全事故。现在也有部分车型为此专门设计了一个碰撞安全开关，在发生一定程度的撞击后，不论发动机是否已经熄火，该碰撞安全开关，在发生一定程度的撞击后，不论发动机是否已经熄火，该安全开关在惯性的作用下，自动长期断开汽油泵控制电路，直至人为触发安全开关在惯性的作用下，自动长期断开汽油泵控制电路，直至人为触发复位装置。（维修时要注意查看使用手册）复位装置。（维修时要注意查看使用手册）2）燃油泵转速的控制 发动机在怠速或中小负荷下工作时，需要的供油量相对较小，此时油泵应低速运转，这样可以减少油泵的磨损、降低噪音以及减小电能消耗；对于带有回油管的车辆来讲，还可以减少燃油箱内汽油的蒸发，降低燃油蒸发回收系统的工作负荷。因为大量的汽油被发动机加热后又回流至油箱，使汽油箱内的温度升高。而在发动机高转速或大负荷下工作时，需要的供油量相对较大，此时油泵应高速运转，以增加油泵的泵油量。目前见到的油泵转速控制方式有以下两种：利用串联电阻器控制油泵的转速；电阻器式油泵转速控制电路如图2.31所示。它在油泵控制电路中，增设一个电阻器(降压电阻)和“油泵控制继电器”(或叫电阻器旁路继电器)对油泵转速进行二级控制(高速、低速)。发动机工作时，发动机控制模块(ECU)根据发动机转速和负荷，对油泵控制继电器进行控制，油泵控制继电器则控制电阻器是否串入油泵电路中，使加载在油泵电动机上的电压不同，进而实现油泵转速变化。发动机在低速或中小负荷下工作时，发动机电脑为油泵控制继电器的线圈提供搭铁，电磁力使继电器常开触点B闭合，电阻器串入油泵电路中，油泵以低速运转。当发动机处于高转速、大负荷下工作时，发动机控制模块(ECU)切断油泵控制继电器线圈电路，继电器常闭触点A闭合，此时电阻器被旁路，油泵电动机直接与电源相接，处于高速运转。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 图2.31 电阻器式油泵转速控制电路项目2.3 汽油供给系统的检测 利用油泵控制模块利用油泵控制模块(油泵油泵ECU)ECU)控制油泵的转速。控制油泵的转速。油泵油泵ECUECU转速控制电路中专门设计了一个控制燃油泵的油泵控制模块转速控制电路中专门设计了一个控制燃油泵的油泵控制模块(ECU)(ECU)，如图，如图2.322.32所示。油泵控制模块所示。油泵控制模块(ECU)(ECU)对油泵转速的控制，是通过控制加到油泵对油泵转速的控制，是通过控制加到油泵电动机上的电压来实现的。电动机上的电压来实现的。当发动机在起动阶段或高转速、大负荷下工作时，发动机控制模块向油泵当发动机在起动阶段或高转速、大负荷下工作时，发动机控制模块向油泵控制模块的控制模块的FPC(FPC(油泵控制油泵控制)端子输入一个高电位信号，此时油泵控制模块端子输入一个高电位信号，此时油泵控制模块(ECU)(ECU)的的FPFP端子向油泵电动机供应较高的电压端子向油泵电动机供应较高的电压(相当于蓄电池电相当于蓄电池电 压压)，使油泵高速运，使油泵高速运转。转。发动机起动后，在怠速或小负荷下工作时，发动机控制模块发动机起动后，在怠速或小负荷下工作时，发动机控制模块(ECU)(ECU)向油泵向油泵控制模块的控制模块的FPCFPC端输入一个低电位信号，此时油泵控制模块的端输入一个低电位信号，此时油泵控制模块的FPFP端子向油泵电动端子向油泵电动机供应较低的电压机供应较低的电压(约约9V)9V)，使油泵低速运转。，使油泵低速运转。当发动机的转速低于最低转速当发动机的转速低于最低转速(120r(120rmin)min)时，油泵控制模块断开油泵电时，油泵控制模块断开油泵电路，使油泵停止工作，所以此时尽管点火开关处于接通状态，油泵也不工作。路，使油泵停止工作，所以此时尽管点火开关处于接通状态，油泵也不工作。图图2.322.32中发动机控制模块与油泵控制模块间的中发动机控制模块与油泵控制模块间的DIDI电路，为油泵控制模块的故障电路，为油泵控制模块的故障诊断信号线路。诊断信号线路。项目2.3 汽油供给系统的检测 图2.32 油泵控制模块控制油泵的转速2、燃油压力调节器燃油压力调节器的主要功用是使系统油压(即供油总管内油压)与进气歧管内压力之差保持为恒定值，一般为250kPa300kPa。这样，从喷油器喷出的燃油量便唯一地取决于喷油器的开启时间。因为发动机所要求的燃油喷射量，是根据ECU加给喷油器的通电时间长短来控制的，随着节气门开度和发动机转速的变化，进气歧管内压力即喷射环境压力肯定发生变化，如果不控制燃油压力，即使加给喷油器的通电时间相同，当进气歧管内压力高时，燃油喷射量也会减少；进气歧管内压力低时，燃油喷射量会增加。为了使系统油压与进气歧管压力差保持稳定，燃油压力调节器所控制的系统油压应能随进气歧管压力的变化而变化，如图2.33所示。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测图2.33 燃油压力与进气歧管绝对压力的关系 图2.34 燃油压力调节器的结构项目2.3 汽油供给系统的检测燃油压力调节器位于燃油分配管的一端，其结构如图燃油压力调节器位于燃油分配管的一端，其结构如图2.342.34所示。膜片所示。膜片将金属壳体内部分成弹簧室和燃料室两部分。弹簧室一侧通过管路与进气歧将金属壳体内部分成弹簧室和燃料室两部分。弹簧室一侧通过管路与进气歧管相通，膜片下方承受油压，膜片上方为歧管负压与弹簧压力之和。由于电管相通，膜片下方承受油压，膜片上方为歧管负压与弹簧压力之和。由于电动汽油泵泵送的油量远大于喷射所需的油量，故在油压作用下膜片移向弹簧动汽油泵泵送的油量远大于喷射所需的油量，故在油压作用下膜片移向弹簧室一侧，阀门打开，部分燃油流回油箱，燃油分配管内保持一定的油压。当室一侧，阀门打开，部分燃油流回油箱，燃油分配管内保持一定的油压。当歧管真空度增大时，膜片进一步上移，使阀门开度增大，回油量增加，从而歧管真空度增大时，膜片进一步上移，使阀门开度增大，回油量增加，从而使燃油分配管内油压略降，保持与变化了的歧管压力之间的差值使燃油分配管内油压略降，保持与变化了的歧管压力之间的差值 恒定；反之亦然。所以回油阀的状态取决于膜片上、下方作用力的平恒定；反之亦然。所以回油阀的状态取决于膜片上、下方作用力的平衡状态。当燃油压力较低时，膜片在弹簧作用下向下移动，回油阀关闭，没衡状态。当燃油压力较低时，膜片在弹簧作用下向下移动，回油阀关闭，没有燃油流回油箱；当燃油压力高于弹簧作用力与进气歧管绝对压力之和时，有燃油流回油箱；当燃油压力高于弹簧作用力与进气歧管绝对压力之和时，膜片被推向上方，回油阀打开，部分燃油经回油管流回燃油箱，从而降低系膜片被推向上方，回油阀打开，部分燃油经回油管流回燃油箱，从而降低系统油压，直至回油阀关闭。油泵停止工作时，油泵单向阀关闭，在弹簧力作统油压，直至回油阀关闭。油泵停止工作时，油泵单向阀关闭，在弹簧力作用下，调压器阀门关闭，使油泵单向阀与调压器阀门之间的油路内保持一定用下，调压器阀门关闭，使油泵单向阀与调压器阀门之间的油路内保持一定的残余压力。的残余压力。另外，近年来又出现一种油压不受进气歧管真空度影响的燃油供给系统，其燃油压力调节器其结构原理如图2.35所示，当油压达到规定值时，阀门打开，泄出的燃油直接流回燃油箱。采用这种燃油供给系统时，发动机ECU 需要根据进气歧管压力传感器的信号对喷油持续时间进行修正，以补偿进气歧管真空度变化对喷油量的影响。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统图2.35与歧管压力无关的燃油压力调节器检测3、燃油压力缓冲器 当喷油器喷射燃油时，输油管内会出现压力脉动现象。另外，电动燃油泵所提供的燃油也存在一定的压力脉动，该压力脉动对ECU精确控制燃油喷射量有一定的影响，同时过大的压力脉动还会产生一定的噪音。为了消除不利影响，部分汽车上采用了燃油压力缓冲器（或称燃油压力脉动减振器），其位置一般在供油轨上，也有少数汽车设置在燃油泵的出油口处。压力缓冲器的结构如图2.36所示，它主要由壳体、膜片、阀片、弹簧等组成。当输油管内的燃油压力出现压力脉动时，膜片可以推动弹簧上下移动，从而通过调节管路的容积来吸收管路中的压力脉动。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 油压降低时的增压 油压增加时的减压 图2.36 燃油压力缓冲器的结构 4、喷油器 喷油器是电控燃油喷射系统中一个最终的执行元件，在ECU的控制下将汽油呈雾状喷入进气歧管内（缸外喷射）或燃烧室内（缸内喷射）。1）、喷油器的工作原理：喷油器相当于一个电磁阀.通电时电磁线圈产生的电磁力将衔铁及针阀吸起，阀门开启，汽油经喷孔喷入进气道或发动机燃烧室。断电时电磁力消失，衔铁及针阀在复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油器停止喷油。喷油器的通电、断电由电控单元以电压脉冲控制。当燃油压力一定时，喷油量由脉冲宽度即喷油持续时间决定。该元件十分精密，一般针阀升程仅约为0.1mm，而喷油持续时间在2-l0ms范围内（1秒等于1000毫秒）。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 2）、喷油器的类型和结构 电控燃油喷射系统在汽车上已经得到了广泛的应用，随着车型的增多，喷油器的种类也比较多，但他们的结构大体相同，都具有以下几部分：滤网、线束连接器、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀（一般制成一体）、外壳等。按照电磁线圈阻值的大小可分为高阻（1316）和低阻（23），二者需要采取不同的驱动电路；按照燃料的供给位置的不同可分为侧部供油式和上部供油式，分别如图2.37和图2.38所示；按喷油口结构可分为轴针式、片阀式、球阀式三种，下面一一加以介绍：图2.37侧部供油式喷油器 图2.38上部供油轴针式喷油器 、轴针式喷油器：（结构如图2.39）当磁场绕组无电图流时，喷油嘴针阀被螺旋弹簧压在喷油口处的密封锥座上，喷口被密封，无燃油喷出。电磁线圈通电时，产生磁场吸力使衔铁移动，衔铁带动针阀从其座面上升高约0.1mm，压力燃油便通过精密环形间隙喷出，在喷油器头部前端被粉碎雾化，并通过旋流作用在进气和压缩冲程中形成易于点燃的均匀空气燃油混合气。喷油器打开的时间一般为1-1.5ms。、片阀式喷油器（结构如图2.40）片阀式喷油器采用质量较轻的阀片和孔式阀座，与前两种喷油器的线状密封不同，片阀式属于平面密封，所以不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强；但是对阀片和阀座的材料和加工要求很高，否则很难密封。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 球阀式喷油器 （结构如图2.41）其组成与轴针式喷油器相似，与轴针式喷油器的主要区别在于阀的结构。球阀是用激光束将钢球、空心短导杆和衔铁等焊接在一起制成的，其质量只有轴针的一半，所以有更好的响应性。为了保证密封，轴针式喷油器必须有较长的导向杆，而球阀具有自动定心作用，无需较长的导向杆。项目2.3 汽油供给系统的检测1、弹簧 2、针阀 3、阀座 4、喷孔 5 护套 6、挡块 7、衔铁 8、喷油器体 9、电磁线圈 10.外壳图2.41 球阀式喷油器的结构 图2.40 片阀式喷油器图2.39轴针式喷油器 （1）喷油器的静态喷射量：是指喷油器在规定的喷油压力和喷油背压（喷油器前方气体的压力）下，使阀体保持在最大开度位置时单位时间内喷射的燃油量，静态喷射量表示喷油器的理论喷射能力。（2）喷油器的动态喷射量：通常是指某一通电时间内喷油器的实际燃油喷射量。常以通电时间为2.5ms时喷油器的喷射量来表示，所以动态喷射量反映了喷油器的实际供油能力。如图2.42所示，To与Tc两段其喷油孔的横截面积不断变化，喷射的量和喷射的质量变化较大。对于一个性能良好的喷油器来说，To和Tc所占的比例越小越好。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测ECU喷油控制脉冲 2-针阀升程曲线3-针阀全开位置 4-针阀全关位置Ti-脉冲宽度 Tc-从针阀全开位置至完全关闭的时间To-从针阀开始升起至完全打开的时间图2.42 喷油器针阀的动态特性项目2.3 汽油供给系统的检测 4）、喷油器的驱动方式 喷油器按电磁线圈的控制方式不同，可分为电压驱动式和电流驱动式两种。电压驱动是指ECU驱动喷油器喷油电脉冲的电压是恒定的，所使用的喷油器必须被明确地区分是高阻值型还是低阻值型。低阻值型喷油器是用5-6v的电压驱动，因线圈的电阻较小（约3-5欧姆），不能直接和12v电源连接，否则会由于电流过大而烧坏线圈，因此必须串联附加电阻而加以保护。附加电阻的连接方式如图2.43所示，其电路连接如图2.44（a）所示。高阻值型喷油器是用12v电压驱动，因线圈电阻较大（约13-16欧姆）可直接和12v电源连接。通过功率三极管VT 的导通与截止即控制喷油器的工作与否。（2）电流驱动回路如图2.44（b）所示，电路中没有使用附加电阻，低阻值型喷油器直接与蓄电池连接，通过ECU中的晶体管对流过喷油器电磁线圈的电流进行控制。蓄电池通过点火开关和安全保险主继电器直接给喷油器和ECU供电，ECU控制喷油器和安全保险主继电器线圈的搭铁回路。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.43 附加电阻和喷油器的连接方式项目2.3 汽油供给系统的检测（a）电压驱动电路 （b）电流驱动回路 图2.44 喷油器的两种驱动电路 （2）电流驱动回路如图2.44（b）所示，电路中没有使用附加电阻，低阻值型喷油器直接与蓄电池连接，通过ECU中的晶体管对流过喷油器电磁线圈的电流进行控制。蓄电池通过点火开关和安全保险主继电器直接给喷油器和ECU供电，ECU控制喷油器和安全保险主继电器线圈的搭铁回路。具体工作过程如下：点火开关接通时继电器触点闭合，喷油器驱动电路使ECU的VT导通，当蓄电池电压为14V时，打开针阀的峰值电流可达8安培。同时流过喷油器线圈的电流在VT射极电阻上产生电压降，达到最大升程之后，当A点电压达到设定值时，喷油器驱动电路使VT截止，防止针阀线圈中的电流超过安全范围。当针阀达到最大升程后处于稳定静止状态时，保持这一状态的电流降为2安培。在此过程中，VT是以20KHZ的频率导通和截止，即电压的变化频率为每秒钟2万次。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 电流驱动回路由于没有附加电阻，回路的阻抗小，电流迅速增大直至接近饱和（2.3-8安培）这样大的电流使电磁线圈产生较大的吸力，针阀可以被迅速打开，使喷油器有很好的响应性。电压驱动的回路构成较电流驱动简单，但加入的附加电阻使回路阻抗加大，导致流过线圈的电流减小，喷油器上产生的电磁吸力降低，针阀开启的迟滞时间延长。针阀开启与喷油信号导通之间的一段迟滞时间，称为无效喷油时间。在几种驱动方式中，电流驱动的迟滞时间最短，其次是电压驱动低阻喷油器，而电压驱动高阻喷油器的迟滞时间最长。无效喷油时间的长短直接决定喷油器的动态喷油特性，从而影响燃油供给的精度。5）、冷启动喷油器和温度时间开关 在低温下发动机冷启动时，在吸入混合气的过程中有一部分燃油冷凝在进气歧管内壁，而无法进入燃烧室燃烧。为了补偿这部分燃油的损失，必须在冷启动时额外供给一部分燃油。在老款的车型上加装冷启动喷油器和温度时间来完成这一功能，现代车辆通过喷油器的增量控制即可实现。如图2.45所示为丰田佳美冷启动喷油器的电路图，在图中可以看出：在未起动状态，即起动机回路不工作时，冷起动喷油器阀门关闭，冷起动喷油器关闭。当冷起动开始，点火开关和温度时间开关接通，冷起动喷油器电磁线圈通电，将针阀吸起，燃油从喷油器喷出，使这部分附加的加浓燃油与进气总管的空气均匀混合，经进气歧管进入气缸，加浓混合气。项目2.3 汽油供给系统的检测温度时间开关（如图2.46所示）由电热线圈和不同膨胀系数的双金属片及外壳组成，通过螺纹拧入缸盖上部后，其端部没入冷却液中。双金属片被加热至一定程度后，会弯曲使触点断开。低温起动时，触点闭合，冷起动喷油器被施加蓄电池电压而喷油，同时电热线圈也通电工作。双金属片既被电热线圈加热，又被机体温度的升高而加热，直至弯曲变形触点断开时，冷起动喷油器停止供油。项目2.3 汽油供给系统的检测图2.45 丰田佳美冷启动喷油器的电路图 图2.46 温度时间开关结构图 项目2.3 汽油供给系统的检测5 5、燃油滤清器、燃油滤清器5 5、燃油滤清器、燃油滤清器 5、燃油滤清器 燃油滤清器的作用是在燃油进入燃油导轨之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞(特别是喷油器)，减少喷油器、缸套、活塞环等的磨损，确保发动机稳定运行，提高可靠性。电喷式发动机的汽油滤清器位于输油泵的出口一侧，工作压力较高，通常采用金属外壳。汽油滤清器的滤芯多采用滤纸，也有使用尼龙布、高分子材料的。它的具体结构见图2.47。燃油滤清器为一次性使用零件，随着使用时间的延长，它的阻塞会导致供油压力下降和供油量的不足，影响发动机的动力性。一般每行驶34万km（具体请参照车辆的使用手册），或每两个二级维护作业周期更换一次燃油滤清器。若使用的燃油含杂质较多时应适当缩短更换周期。燃油滤清器大部分安装于油箱外部的油管之间，隐蔽在车身底部的凹陷处，并且要尽量远离热源，必要时加装隔热板或者护罩；有的也设置在燃油泵出口处，如图2.48所示，与燃油泵装在一起，由壳体和滤芯组成，直接装于油箱内部。项目2.3 汽油供给系统的检测 图2.47燃油滤清器结构图示 图2.48 油箱内置泵滤一体的结构图 （图右颜色较深处即燃油滤清器）6、燃油分配管 燃油分配管安装在进气歧管或气缸盖上，也称为燃油导轨。它是电控燃油喷射系统中空气/燃料子系统的一个组成部分，位于进气歧管上并用来安装喷油器，如图2.49。它的主要功能是保证提供足够的燃油流量并均匀地分配给各缸的喷油器。另外，它还可能对燃油压力脉动、燃油高温汽化等产生一定的影响。燃油分配管与喷油器之间用0形圈和卡环密封，0形圈可防止燃油渗漏，并具有隔热和隔振的作用。卡环将喷油器固定在燃油分配管上。有些燃油分配管上有燃油压力测试口，图2.50所示，可方便检查和释放油压。另外，燃油压力调节器一般也安装在燃油分配管上。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测 图2.49 燃油分配管示意图 图2.50 分配管上的燃油压力测试口7、油箱及油管1）、油箱 油箱是固定于汽车上用于存贮燃油的独立箱体总成，如图2.51所示，是由燃油箱体、加油管、加油口、燃油箱盖、管接头及其他附属装置装配成的整体，。燃油箱除了储油外，还起着散热、液气分离、沉淀杂质等作用。燃油箱一般设有两个出口：一个是我们直接可以看到的燃油加注口，一个是用来装入燃油泵和燃油计量装置的出口。燃油箱是个相对密闭的系统，油箱上通常设有通风装置，以防止随着油量的过度消耗或过度蒸发，而使油箱内与油箱外大气的压力之差增大，由此会发生汽油泵负荷增大、油箱凹瘪、油箱鼓胀、油箱破裂而泄露。早期的燃油箱大多由金属材料制成，后来多改用合成材料以满足轻量化及结构设计的要求。油箱中的沉淀物过多，大量杂质进入油管内，会加速滤清器脏污堵塞和精密偶件的磨损，影响发动机的正常使用。因此，定期清除油箱中的沉淀物，保持油箱内的清洁是十分必要的。清洗带有放油螺栓的油箱时，可用压缩空气来清洗，不必从车上拆下油箱；清洗没有放油螺栓的油箱时，需要从车上拆下油箱。项目2.3 汽油供给系统的检测项目2.3 汽油供给系统的检测图2.51 燃油箱外形图图2.52 标致307燃油系统燃油管路项目2.3 汽油供给系统的检测2）、燃油管 汽车一般有三条燃油管。（1）供油管：其作用是将燃油从燃油箱输送到发动机；（2）回油管：其作用是使多余的燃油返回燃油箱；（3）燃油蒸气排放管(仅某些车型有)：其作用是将HC气体(即挥发的燃油蒸气)从邮箱中排出。燃油管有的是钢质的硬管，也有的是尼龙的软 管。这三条燃油管通常装在车身地板下或车架下。为防止路面飞起的石子损坏管道，一般 安装防护板，由于发动机的振动，在燃油管与其他部件的连接处要用橡胶软管。此外一些新型轿车采用了无回油管燃油系统，并不是真正的没有回油管路，只是这套系统使多余的燃油不从发动机部位回流，如图2.52所示，而是在油箱附近就直接回流了。因此，燃油滤清器和喷油器之间只有一条燃油管，这样，可以降低发动机对燃油的加热效应从而防止油箱内温度升高，降低了燃油蒸发排放。天津一汽丰田生产的花冠、威驰、东风标致307等车型采用的就是这类无回油管燃油系统供油。小小 结结 1 1、汽油供给系统的作用。、汽油供给系统的作用。2 2、汽油供给系统的组成。、汽油供给系统的组成。3 3、汽油供给系统各组成部分的结构及工、汽油供给系统各组成部分的结构及工作原理作原理 4 4、汽油供给系统的故障检测。、汽油供给系统的故障检测。项目2.3 汽油供给系统的检测 谢谢 谢！谢！