汽车发动机电喷系统的诊断与维修分析.docx

《汽车发动机电喷系统的诊断与维修分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机电喷系统的诊断与维修分析.docx（12页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共12页目录摘要3关键词3前言31. 汽车电喷系统简介及分类32. 汽车电喷系统的工作原理43. 电喷发动机故障的诊断74. 电喷故障维修技巧95. 主要易损件常见故障特点分析106. 正确清除故障码117. 结束语128. 参考文献12汽车发动机电喷系统的诊断与维修分析（ ）摘要：随着电脑控制系统在汽车山规定普遍应用，汽车故障自诊断已经成为汽车维修人员必备的技术资料。众所周知，电子控制燃油喷射汽车发动机的控制电脑ECU，设置了故障自诊断系统，它主要用来监测电子控制系统各部件的工作状态，并且根据电子控制系统的配置情况，

2、确定诊断故障的数量多少。当电喷汽车自诊断系统监测到一个故障时，一方面它启用故障的保护功能，对控制系统进行必要的保护；另一方面，它将该故障以故障代码的形式存储在随机存储器（RAM）中，并且同时点亮故障指示灯（CHECK ENGING）。汽车维修人员可按照一定的操作程序，读取该故障的故障码，再通过查对有关的技术资料，将代码所示故障了解仔细，便可对汽车电控系统故障进行有目的的维修。因此，电喷故障自诊断的操作技巧和一些容易被忽视的小细节就显的重要了。关键词：电子控制系统 故障指示灯节气门 故障码 各种传感器 燃油泵 点火系 压力 前言：随着社会的发展，现代轿车逐步进入了家庭。本文拟介绍诊断现代轿车电喷

3、发动机故障遵循的原则,常见故障的原因分析、特征和工作参数;电控喷射系统元件故障规律及其排除方法等。相信对现代家庭保养汽车与专业人员维修汽车有益。一.汽车电喷系统简介及分类（autoelectronicfuelinjectionsystem）1.按燃油供应方式分类(1)单点喷射(SPI)系统：在进气管节流阀上方装1个中央喷射装置，用l2个喷油器集中喷射。汽油喷人进气气流中，形成的可燃混合气由进气歧管分配到各个气缸中。单点喷射又称为节流阀体喷射(TBI)或中央燃油喷射(CFI)。单点喷射系统成本较低，仅略高于传统的化油器。目前，在国内外普及型轿车上被广泛应用。(2)多点喷射(MPI)系统：在每个气

4、缸内装有1个喷油器，电控单元(ECU)控制并按顺序对各缸进行单独喷射或分组喷射，将汽油直接喷射到各缸进气门上方。多点喷射系统的燃油分配均匀性好，进气管可按最大气量来设计。由于它直接控制空燃比，因此，无论发动机处于冷态或热态，其过渡的响应及燃油经济性都是最佳的。但其缺点是，控制系统较复杂、成本较高。主要用于对一些豪华轿车上。2.按有无反馈信号分类(1)开环控制系统：把实验得到的发动机各种工况下的最佳供油参数预先存人计算机内，发动机运行时，计算机根据各个传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，计算出最佳供油量。经功率放大器控制喷油器的喷射时间从而精确地控制混合气空燃比的大小，使发动机处于最佳工作

5、状态。(2)闭环控制系统：根据安装在排气管上的氧传感器的信号确定出混合气空燃比的大小。通过计算机与设定的目标空燃比值进行比较，再将误差信号经放大器，控制电磁喷油器喷油量，使空燃比值保持在设定的目标值附近。二.汽车电喷系统的工作原理 从1957年美国公司推出了电子控制汽油喷射系统，这就是所谓的电子喷射，简称电喷。电喷技术为发动机，乃致整个运输事业的发展开创了一个新纪元。起先是用的模拟电子喷射，后来发展到数字电子喷射。它的基本原理是微电脑（ecu）根据各种传感器传来的信号，通过分析、计算、判断，从而精确地控制和选择最佳点火和喷油时刻及喷油量。电子控制汽油喷油喷射的优点主要表现为：一是对各种工况都能

6、根据特定的目标对燃油定量实现最精确的优化，且各工况之间能做到最佳匹配；二是可实现闭合控制，防止喷射密度的变化所带来的喷油量偏差。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是*电火花点燃的，在汽车发动机点火系统中，点火线圈是为点燃发动机汽缸内空气和燃油混合物提供点火能量的执行部件。它基于电磁感应的原理，通过关断和打开点火线圈的初级回路，初级回路中的电流增加然后又突然减小，这样在次级就会感应产生点燃火花塞所需的高电压。点火线圈可以认为是一种特殊的脉冲变压器，它将10-12v的低电压转换成25000v或更高的电压。 为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按规定的时间在火花塞电极间产生电

7、火花的全部设备称为点火系统，点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。对于早期的机械触点断路器(即白金点火)和通过无分布器晶体管点火的机械高压分布帽点火. 以及后来的双火花线圈(即现在我们的利亚纳车沿用的系统)。属于微机控制点火系，主要由下列元件组成，监测发动机运行状况的传感器、处理信号、发出指令的微处理机（ecu）、响应微机指令的点火器、点火线圈等。微机控制点火系统由于不再配置真空离心点火提前调节装置，点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种情况下都可最佳地调整点火时刻，使点火提前到发动机刚好不发生爆震的范围。微机控制的点火系统具有能量损失小、高速性能好、电磁干扰少及点火

8、精度高等诸多优点，目前在中高档车上的应用越来越多。采用无分电器点火方式同时点火，同时点火是指两个气缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两个高压输出端。 点火系统是由几个部份组成：微处理机（ecu），点火线圈，电子驱动模块，高压点火线，火花塞如图：（注：由于没有利亚纳车的原理图，此图只作参考） 此主题相关图片如下： 1.各种传感器2.电子控制单元3点火器（电子驱动模块）.4.点火开关5.12v蓄电池6.点火线圈7.火花塞8.初级线圈9.次级线圈 下面讲解一下各部件的特性和工作原理： 1、微处理机（ecu） 一般车友所谓的电脑，指的是负责车辆与引擎状况监管的行车电脑，ecu-electronicc

9、ontrolunit-电子控制单元。它由输入信号传感器、电子控制单元(ecu)及点火执行器三部分组成。也就是我们所称的ecu，是由一些主要的传感器:如发动机转速、冷却水温、进气温度、节气门位置、氧传感器、进气压力.等信号经ecu计算处理后送给执行单元进行修正，以实现高精度的空燃比和最佳的点火正时的控制。ecu除了依照不同的行驶状态来供给适当的油料、调整点火角度与时机外，还必须负责控制各种电子配备，如冷气系统、冷却系统以及自我检测系统等，对于车辆来说，ecu相当于人体的大脑，负责接受各种信号，经由内建的基础程式判别后，来控制各个系统，以维持车辆正常的行驶。ecu按照预先设计的程序计算各种传感器送

10、来的信息，经过处理以后，并把各个参数限制在允许的电压电平上，再发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制功能。 微处理机根据输入数据和储存在map中的数据，计算喷油时间、喷油量、喷油率和喷油定时等。并将这些参数转换为与发动机运行匹配的随时间变化的电量。以发动机的转速、负荷为基础，经过ecu计算和处理，向喷油器、供油泵等发送动作指令，使每一个汽缸都有最合适的喷油量、喷油率和喷油定时，保证每一个汽缸进行最佳的燃烧。由于发动机的工作是高速变化的，而且要求计算精度高，处理速度快，因此，ecu的性能应当随发动机技术的发展而发展，微处理器的内存越来越大，信息处理能力越来越强。 这个信号输入电子点火控制器，

11、经过大功率晶体管前置电路放大、整形处理后，控制高能干式点火线圈初级的充电和放电过程，当功率管导通时，点火线圈初级也导通，点火线圈贮能，当信号使控制器功率管截止时，点火线圈初级断路，在线圈次级感应出瞬时高压。 由微控制器发出的控制信号经过点火器中的功率三极管的驱动放大,(注：我未拆卸过利亚纳车的ecu，有些车是使用功率模块或者是达林顿，或直接将点火电子控制单元以微控制器为核心,并由电源、输入信号整形处理、驱动放大电路和通讯电路等功能模块构成。)不管是用哪一种方式，原理都是一样是实现了对初级电路的通断电控制。即点火控制：包括点火顺序控制、点火定时控制和点火能量控制。点火系统应按发动机的工作顺序进行

12、点火,即点火顺序应与发动机的工作顺序一致,否则不能适时点着混合气,发动机就不能正常工作。点火定时控制的目的是使发动机功率输出大、油耗低、爆震小和排放低,点火系统必须在最有利的时刻点火,并需在上述目标之间进行折衷。点火时刻用点火提前角来表示,从火花塞开始跳火到活塞运行至压缩行程上止点的时间内曲轴转过的角度被称为点火提前角。发动机在不同工况下的最佳点火提前角是不同的。在微机控制的点火系统中,根据发动机转速、负荷等传感器的信号确定发动机运行工况,计算出最佳的点火时刻,并由微控制器输出控制信号,使功率三极管截止、初级电路断电,从而实现控制。三电喷发动机故障的诊断1.诊断故障应遵循的原则在诊断电喷发动机

13、故障时一般都遵循这样的原则:首先判断故障原因是在电控部分还是在机械部分;采用的方法就是利用故障检测仪检查是否有故障记忆，如果有故障记忆，则可确定故障原因在电控部分，如没有，则可初步确定故障原因是在机械部分。第二步是根据故障记忆的内容及提示产生故障的相关原因去确定系统中的故障部位，这些故障部位大多发生在各类信号传感器及连接导线和接插件上。第三步是在没有故障记忆或排除了电控系统故障的基础上，按照通常的发动机故障排除规律，根据发动机的故障现象，并通过对发动机工作状况的检查，如电动燃油泵的供油能力、油路的压力状况、火花塞工作状况、点火线圈工作状况和汽缸压力等来确定可能引起故障的部件。经过上述步骤后应该

14、说可以解决发动机所产生的故障了，但却有时故障依旧，这种情况有时让人无法理解，甚至束手无策。出现这种情况，即发动机有故障现象，而电控系统的自诊断系统却又无故障代码显示，一般称电控系统存在软故障(也称无码故障)。2.常见故障产生的原因现代轿车发动机微机控制系统的典型故障主要出在传感器上。如传感器不正常工作时，对发动机微机控制系统工作影响很大，其早期损坏可能是由于以下原因：使用了含铅汽油；发动机维修时使用了不合要求的密封胶；发动机使用过稀混合气或工作温度过高等。若冷却液传感器失灵，发动机会出现怠速不稳、缺火、熄火或耗油增加等现象，应使用欧姆表，按厂家规定检测冷却液传感器在各种工作温度时的电阻值。若节

15、气门位置传感器失调，就不能保证正确的点火提前角和混合气空燃比。节气门位置传感器应精确地调整到规定的电压读数，若调整过低，由于废气再循环系统没有及时提供足够的废气，加速时就要发生爆震；若调整过高，由于废气再循环系统反应过快，提供废气过多，使动力降低。产生故障的原因主要是电控系统的元件性能发生变化或不稳定。电控发动机的工作主要是依靠电控单元(ECU)来控制发动机在各种工况条件下的供油量，而电控单元控制的供油量多少必须与发动机的工况相匹配，这种匹配关系必须是电控系统状况与发动机实际状况相吻合的关系。比如驾驶员控制发动机节气门使发动机在经济车速运转时，这时反映的是发动机部分负荷工况，电控系统中各种传感

16、器所提供给电控单元的反映发动机部分负荷状态的参数,也应符合发动机在部分负荷状态下的数据,这些标志发动机负荷状态的参数必须是与要求发动机达到的工况状态相吻合，若有一项参数不能达到实际要求数值，例如节气门实际开度已达40%，但节气门位置传感器提供给电控单元的节气门开度数据却是20%，这时相对应的发动机转速也就不能提升到2500r/min，这种匹配关系是发动机电控系统能否满足驾驶员实际要求的一种基础关系，也是发动机电控系统能否按照人的意愿工作的基本保证。另外，电控单元在控制发动机工作的过程中，它所接收的各种传感器信号是人们给定的范围，而电控系统的自诊断系统功能就是判断这些传感器的信号是否超出了这个范

17、围，只有信号超出规定范围后，自诊断系统才能知道这种信号不能作为控制信号使用，这时自诊断系统才能确定系统中有故障，才能有故障记忆，而给出故障代码。若信号没有超出给定范围，但却与实际情况有较大的偏差，这种不准确信号仍会使电控单元按照提供的不准确信号控制发动机工作，从而造成发动机产生故障现象，而自诊断系统不能给出故障代码，即为控制系统产生软故障的根本原因。3.常见故障的特征和工作参数一般电控系统中的故障反映在发动机上主要有以下几种表现:怠速不稳，有时冒黑烟;发动机100km体积油耗偏高;发动机在空负荷状态转速最高只能达到3000r/min,发动机冷车易启动，热车不易启动。发动机出现上述故障现象，而其

18、电控系统的自诊断系统又无故障记忆时，必须进行电控系统的运行数据分析，来进一步找出产生故障的原因、方法是利用故障诊断仪的数据流阅读功能，调出电控系统的实际工作参数，这些参数可分成三种类型:一是基础参数，如发动机转速;二是重要参数，如进气量(或进气歧管压力值)、点火提前角、喷油时间和节气门开度值等;第三是修正参数，如冷却液温度和进气温度氧传感器信号等,当发动机在无故障代码的情况下出现故障现象时，应首先将实际显示的数据与标准值作比较，确定其值是否超出正常范围及偏差的程度。比如:当出现怠速不稳故现代轿车电喷发动机常见四电喷故障维修技巧应首先检查控制形成怠速混合气的进气参数和喷油时间参数，同时要确定氧传

19、感器信号是否正常:如果氧传感器信号不正常，则应先确定氧传感器自身是否损坏?氧传感器信号是电控单元判断混合气空燃比是否正确的依据，如果氧传感器自身损坏，会造成给电控单元提供错误信号，从而造成电控单元错误控制喷油量。例如氧传感器错误地提供一个混合气偏浓的信号，则电控单元会依据这个控制信号减少喷油量，从而造成实际混合气浓度偏稀，这时发动机会出现怠速运转不稳现象;如果检查氧传感器正常，而进气量测量信号出现偏差，比如给电控单元提供一个较高的进气量信号，这时电控单元会控制喷油器喷出较多的燃油以匹配这个较高的进气量信号，从而造成混合气过浓引起怠速不稳现象，同时发动机运行油耗增大，这时检查喷油时间参数，会发现

20、其值也会偏离正常值。有时空气流量传感器自身有故障，在怠速时不反映出故障现象，只是在发动机加速时，出现发动机无法高速运转，严重时最高转速仅能达到30004000r/min，造成这种现象的原因是进气量信号电压太低，电控单元接收到较低的进气量信号，从而控制发动机在低负荷、低转速条件下运转。其他一些修正信号，如进气温度信号和冷却液温度信号，这两种温度信号如果出现偏差，也会造成发动机带故障运转，比如向电控单元提供较低温度信号，则电控单元会控制发动机按暖机工况运行，这时发动机的怠速会出现忽高忽低的现象。如果检查电控系统中的信号参数都正常，而发动机仍然有故障表现时，这时可按发动机的基本检查程序进行检查，如检

21、查点火系统工作情况(火花塞状况、分缸高压线的阻值等)，供油压力是否正常，汽缸压力是否正常等等。诊断发动机电控系统的故障时，不仅需要理解电控系统电路的工作原理，利用其工作原理去分析电路中的故障，同时还要结合汽油发动机的工作原理,去分析除电控系统电路以外可能产生故障的原因，这些原因不仅包含一部分发动机的电路，还包含发动机油路和进气通道，另外也包括保证发动机能正常工作的机械部分，只有综合分析才能较快地解决电控系统存在的故障。五主要易损件常见故障特点分析(1)电子控制单元故障由于零件的老化或损坏及连接部分松脱等原因，引起电控单元失去控制能力。主要表现为集成块损坏、电容元件失效、固定脚螺栓松动及电子元件

22、焊脚接头松脱等，造成发动机启动困难或不易启动，高速不良或无高速，热车启动困难和耗油量过高等现象。(2)接插件连接件故障由于接插件老化，经多次拆卸使接头松动或接触不良，造成发动机启动困难，个别缸不工作或发动机工作不稳定。(3)传感器故障传感器形式多样。该装置零件损坏，都不能及时、准确地反映发动机工况，从而使电子控制单元失去控制能力，特别是气流传感器，其故障会引起发动机工作不正常。(4)启动加油阀故障此装置易出现针阀卡滞或引起插头松脱等毛病，而影响发动机的启动性能。当发动机启动后，如果针阀卡死不能关闭，将会使耗油量过大。(5)电动喷油嘴故障电磁线圈工作不良或喷油嘴针阀卡死，致使某缸汽油雾化不良或不

23、雾化，从而影响某缸工作。4.电控喷射系统元件故障规律汽车总是在不同工作条件下高速运动，总有一部分零件不可靠、易损坏或易老化，装配不当，连接不牢靠的插接件都易造成电控喷射系统发生故障，部分功能失效，造成发动机工作不良或不工作。电控喷射系统的组成元件较多，但各种部件易出现的常见故障却是有规律的。(1)传感器传感器主要是用来采集、发送信号，如温度、压力、机械传动、位置变化方式等信号。如电阻老化而迟钝，真空膜片破损、弹片弹性失效、回位弹簧失效都将影响发动机工况得到及时、准确的反映，使电控系统失控或发动机工作不良，甚至不工作。须及时检测其电阻、电压，或读取故障码以判断故障位置。(2)电磁阀电磁阀故障是指

24、用电磁线圈脉冲控制的阀门闭合故障。电磁喷油阀故障，怠速控制空气补充电磁阀、点火装置的电磁线圈以及频率计等的工作好坏，将直接影响汽车的喷油、点火、怠速、启动等工作的正常完成。用闭合角表可测试电磁阀的通电时间，判断电磁阀是否在正常范围内工作。(3)空气滤清器和汽油滤清器堵塞空气滤清器堵塞造成空气进气量减少，使混合气相应变浓。汽油滤清器堵塞不通畅，会造成混合气过稀，影响启动，转速不平稳，发动机运转无力。(4)电动燃油泵工作不良电动燃油泵由于无油工作或油质太差时工作，造成电动燃油泵磨损或损坏，另外，电动燃油泵受空气流量传感器上的微动开关控制，若开关工作不良，动作迟缓，会造成油泵供油不足，影响汽车启动和

25、加速性能。(5)油压调节器电控喷射系统的油压调节器是燃油压力调压阀，其作用是使燃油压力相对于进气管负压的压差经常保持一定，从而使喷油量仅根据喷油电磁阀的通电时间确定。如果油压调节器的真空膜片损坏，或真空软管漏气，都会造成压力调节器的回油量失调，使发动机的喷油量不准确，发动机工作不良。(6)进气管路漏气进气管路密封不严，造成管路漏气，空气进气量不准，将造成混合气过稀，发动机的启动困难，怠速不稳，运转无力。(7)连线、接插件连接不良电控喷射系统的连线、接插件很多，经常有连线断路或搭铁短路。接插件接头松动，接触不良，会造成发动机工作时好时坏或不工作，并造成许多传感器、执行元件的控制信号传递不良，导致

26、发动机不能正常工作。因此在拆装电控系统的元件时，注意不可弄坏连线，并插牢接插件。由故障码指出某传感器信号不良时，注意检查传感器的连线和插接件是否连接良好。有时故障码的含义是传感器故障，而实际上是传感器的连线或插接件出了问题。(8)电脑的故障电控喷射系统的电脑一般比较可靠，汽车行驶150000km以上，才可能出现故障。如出现线路板有不易看见的裂缝，或某集成块损坏、电容失效、焊脚接头松脱、固定脚螺栓松动等，工作不良。应该对电脑测试或读取电脑损坏的故障码，以便及早确定故障并及时更换电脑。六正确清除故障码汽车故障排除后，需要清除故障代码。进行故障代码清除时，应严格按照特定车型所规定的故障代码清除方法来

27、进行，万不可简单随意地用拆除蓄电池负极搭铁线的办法来清除故障代码。否则，可能会造成以下两个方面的麻烦：其一，使某些车型的控制电脑失去“经验记忆”，我们知道，有些车型的控制电脑具有自动记忆功能，拆除蓄电池负极搭铁线后，便会自动清除存储在随机存储器（RAM）中发动机运行的经验数据，从而使汽车在维修后的相当长一段时间内性能不好，或行驶一段后，又重现已清除掉的故障代码；其二，还会造成某些功能的丧失，如音响锁止便是较为常见的例子之一。这时，则需要按照较为烦琐的程序对音响系统进行解密，才能恢复音响系统的正常工作。结束语：电喷车故障自诊断的过程中，控制电脑所提供的故障代码，往往仅与所示故障部位对应的内外线路

28、有关，一般而言，它与其他线路和该部位的机械故障无关，而造成电控汽车故障的原因是多方面的。实际上，故障代码仅仅是一个是或否的界定结论，不可能指出故障的具体原因，如需要找出具体的故障部位和原因，还需要根据发动机的故障征兆作进一步的分析和检查才能做到准确无误地排除故障。参考文献：1 韩喆.现代汽车检测诊断技术M.北京：清华大学出版社.2003.2 龚钟.陈开考.何 勇.电喷发动机故障诊断专家系统的研究J.浙江大学学报.2002.28（2）.3 赵树朋。汽油电喷发动机故障诊断专家系统的开发研究D.石家庄：河北农业大学.20034 孙培峰. 基于虚拟技术的汽车发动机故障远程诊断系统J.机械与电子. 2004（1）.5 李东江，张大成。汽车车载网络系统（CAN - BUS）原理与检测M.北京：机械工业出版社，2005.6 李正军.现场总线及应用技术.北京：机械工业出版社.2005第 12 页 共 12 页