1、第 1 页 共 12 页第四节 发动机燃油供给系的检测与诊断本节要点11.简述频闪法检测汽油机点火正时、柴油机供油正时的工作原理和方法。13.绘出电控燃油喷射发动机喷油器喷油电压信号标准波形，并做简要说明。14.解释：发动机电控燃油喷射系统的几种压力。15.简述缸压法检测汽油机点火正时、柴油机供油正时的工作原理和方法。16.绘出柴油机高压油管喷油压力标准波形，并做简要说明。 （要求会进行典型故障波形分析）。汽油机燃油供给出系统的作用：根据发动机各种工况的要求，向气缸即时提供一定数量和浓度的可燃混合气。评价指标：空燃比（过量空气系数）空燃比-可燃混合气中空气质量与燃油质量的比值；理论空燃比：14
2、.7过量空气系数-实际供给的空气质量与理论上完全燃烧所需要的空气质量的比值；对于化油器式发动机，不解体情况下通过以下方法进行空燃比的直接测定与间接测定。空燃比的直接测定：利用空气流量计和燃油流量计分别测出进入发动机的空气量和燃油量，经计算得出。空燃比的间接检测与分析：柴油机燃油供给系作用：根据柴油机各种工况的需要，将适量的柴油在适当的时间并以合理的空间形态喷入燃烧室。三要素：燃油喷入量；喷油时间；油束的空间形态；一电控燃油喷射汽油机燃油系统的检测第 2 页 共 12 页1燃油压力检测通过检测发动机运转时燃油管路内的油压，可以判断电动燃油泵、油压调节器有无故障、汽油滤清器是否堵塞等。检测燃油系统
3、压力的作用：判定电动燃油泵、油压调节器是否有故障，汽油 滤清器是否堵塞等。油压调节器的作用：使燃油供给系统的压力与进气歧管压的压力之差为恒定值。（1）检测前的准备1）松开油箱加油盖，释放油箱中的蒸气压力，并 检查油箱内燃油量，确保燃油是正常。2）释放燃油系统压力。在发动机运转中拔下燃油泵继电器（或拔下燃油泵电源插头），待发动机自动熄火后，再起 动发动机次，直到不能起 动着火为止。然后关闭点火开关，接上燃油泵继电器（或插上燃油 泵电源接线）。3）检查蓄电池电压，蓄电池应正常，然后拆下蓄 电池负极搭铁线。4）连接专用压力表。有油压检测孔的可直接将油压表接在油压检测孔上；无油压检测孔时，可断开进油管
4、，将三通管接头及油压表安装在系统管路中。（或：拆除冷起动喷油器油管接头螺栓（拆除螺栓时，要用一块棉布包住油管接头，以防汽油 喷溅），将油压表和油管一起安装在冷起动喷油器油管接头上。油 压表也可以安装在汽油滤清器油管接头，分配油管进油接头，或用三通接 头接在燃油管道上便于安装和观察的任何部位。 ）5）重新装上蓄电池负极搭铁线。2-30（2）燃油系统静态压力的检测第 3 页 共 12 页1）用导线在检测插座上短接电动燃油泵端子和电源端子；2）打开点火开关而不起动发动机，使电动燃油泵运转；3）检测油压，其压力表读数即为系统的静态燃油压力。其正常油压约为 300kPa左右。若油压过高，应检查油压调节器
5、；若油压过低，应检查油路有无泄漏（电动燃油泵、汽油滤清器和油压调节器）。4）关闭点火开关，拔掉电动燃油泵检测插座的短接线。（3）发动机运转时燃油压力的检测1）起动发动机，使发动机怠速运转；2）检测油压，其压力表读数即为发动机怠速运转的燃油压力；3）缓慢开大节气门，在节气门全开时检测油压，其 压力表读数即为节气门全开时的燃油压力。4）发动机怠速运转，拔下燃油压力调节器上的真空软管，并用手堵住，再 检测其燃油压力。 该压力应与节气门 全开时的燃油压力应基本相等（通常多点 喷射系统压力约为250350kpa）。不同车型燃油系统的燃油压力各不相同，具体应参阅车型维修手册。若测得油压过高，应检查回油管路
6、是否堵塞，真空软管是否破裂，若回油管路、真空软管正常，则应检查油压调节器；若测得的油压过低，应检查燃油系统有无泄漏，燃油泵滤网、汽油 滤清器和燃油管路是否堵塞，若无泄漏和堵塞故障，应检查燃油泵及油压调节器；。（4）燃油系统保持压力的检测发动机怠速运转的燃油压力检测结束后，使发动机熄火，5min 后再观察油压表的油压。 （若保持压力很低或等于零，则发动机难以发动或不能发动，因此，燃油保持 压力应147kPa，若油压过低，应进一步检查燃油系统有无泄漏；若油路无泄漏， 则说明燃油泵出油阀、燃油压力调节器回油阀或喷油器密封不良。（5）油压调节器保持压力的检测当燃油系统保持压力低于标准值（147 kPa
7、），而怀疑是油压调节器故障引起时，需做此项检查。 检测方法如下：1）用导线在检测插座上短接电动燃油泵端子和电源端子；2）打开点火开关而不起动发动机，使电动燃油泵运转 10s 左右时间；3）关闭点火开关，拔去电动燃油泵检测插座上的短接导线；第 4 页 共 12 页4）夹紧油压调节器回油管上的软管，堵住回油通道；5）5min 后观察油压表的压力，该压力称为油压调节器的保持压力分析：若燃油系统保持压力低于标准而油压调节器保持压力又大于燃油系统保持压力，则说明油压调节器回油阀有泄漏；若调节器保持压力仍然与燃油系 统保持压力相同，则说明燃油系统保持压力过低的原因可能是燃油泵、喷油器、油管有泄漏。（6）燃
8、油泵最大压力和保持压力的检测当燃油泵的保持压力及运转压力低于标准值而怀疑是燃油泵故障引起时，需要检测此项目。其 检测方法如下：1）夹紧通往喷油器的软管，堵死燃油的输出通道。2）用短导线在检测插座上短接电动燃油泵端子和电源端子。3）打开点火开关而不起动发动机，使电动燃油泵运转 10s 左右时间，此时燃油压力表的读数即为燃油泵的最大压力。4）关闭点火开关，拔去燃油泵检测插座上的短接导线。5）5min 后再观察压力表的压力，此值为电动燃油泵的保持压力。分析：车型不同，燃油泵的最大压力和保持压力标准也不一样。通常燃油泵的最大压力标准为 490640kPa，保持 压力应大于 340 kPa。（7）检测后
9、的燃油系统复装1）释放燃油系统的油压；2）拆下蓄电池负极搭铁线。3）拆下油压表；4）重新装好油管接头。5）接好蓄电池负极搭铁线。6）进行燃油系统油压的预置：在检测插座上用导线短接燃油泵端子和电源端子，打开点火开关而不起动发动机，使油泵工作约 10s，然后关闭点火开关，拆下导线。7）检查油管各处有无泄漏。2喷油控制器信号波形的检测对于电控燃油喷射系统，燃油压力由调节器控制，使其与进气歧管的压力之差为恒第 5 页 共 12 页定值，则从喷油器喷出的燃油量仅取决于喷油器的开启时间，该时间是由微处理器发出的喷油控制信号决定。（1）喷油信号波形检测拆开喷油器电路插头，串入专用 T 型接头。 （84 页三
10、个步骤）（2）标准喷油信号波形标准喷油信号波形是指电控燃油喷射系统工作正常时，喷油控制信号电压随时间变化的波形。是不解体动态检测电控燃油喷射系统的诊断标准。 （电压驱动式与电流驱动式原理及波形图略有不同，84 页85 页图 2-33。）喷油器标准喷油信号波形1喷油器关闭时系统电压信号（12V 左右）； 2开始喷油时刻（电压迅速下降接近 0V）；3基本喷油持续期（喷油器针阀升程约 0.1mm、持续时间为 0.8-1.1ms；决定于空气流量、 发动机温度、进气温度、进气压力等）；4基本喷油信号终止时刻（喷油器线圈因自感而产生约 35V 的电压脉冲）； 5补偿加浓期（持续时间 1.2-2.5ms,
11、取决于转速、负荷、进气歧管压力等；）6补偿加浓喷油信号终止时刻（在喷油器线圈中产生自感电压脉冲，一般为 30V）。第 6 页 共 12 页（3）喷油信号波形诊断喷油脉宽：喷油信号开始至喷油信号截止所经历的时间。喷油脉宽越宽，喷油量越大。当检测的喷油脉宽与标准不同 时，则表明喷射系统存在故障。1）在怠速、高速及加速时观察 喷油信号波形，正常 时喷油脉 宽应随转速的提高、节气门的加大而相应增加，否则可能是喷油器、燃油喷射控制系统及氧传感器存在故障。2）在高速稳定运转时，通过改 变混合气浓度来观察喷油信号波形。 （进气管加入丙烷、拔下发动机真空软管）3）让发动机在 2500r/min 下稳定运转，
12、观察喷油信号波形。 （喷油脉宽应在稍宽与稍窄之间来回变换）二柴油机燃油供给系的检测柴油机工作过程：在压缩行程接近终了时，把柴油喷入气缸，使之与空气混合成可燃混合气，并利用空气压缩所形成的高温、高 压使其自行发火燃烧。在不解体情况下，可以通过燃油喷射过程中高压油管中的压力变化来检测柴油机燃油供给系统的技术状况。燃油供给系统的工作过程状况可以通过高压油管的压力变化波形反映出来，因此，根据测得的喷油压力波形的特征与标准波形进行比较，判断燃油供给系统的故障原因。（一）柴油机供油压力波形检测1供油压力信号的获取外卡式油压传感器、串接式油压传感器；（90 页）2供油压力波形的检测喷油泵出口压力曲线喷油器入
13、口压力曲线针阀升程曲线高压油管内压力曲线和针阀升程曲线P0针阀开启压力； Pmax最高压力； P b针阀 关闭压力； Pr残余压力；3供油压力波形分析第 7 页 共 12 页（1）供油压力变化规律压力变化的三个阶段：第阶段：喷油延迟阶段。喷油泵泵油压力上升到超过高压油管的残余压力 Pr，燃油进入油管使油压升高到针阀开启压力 P0阶段， 喷油泵供油始点至喷油器喷油始点 阶段。第 阶段：主喷油阶段。由于喷油泵柱塞继续上行，因而高压油管的压力继续升高，直到喷油泵回油孔打开。其长短取决于柴油机负荷（喷油泵柱塞的有效供油行程），并随 发动机的负荷大小而变化，负荷越大，则该阶段越长。第 阶段：自由膨胀阶段
14、。当喷油泵柱塞有效行程结束、出油阀关闭后，尽管燃油不再进入油管，但由于油管中的压力仍高于针阀关闭压力 P b，燃油会 继续从喷孔中 喷出。喷油泵供油阶段为+阶段，喷油器喷油阶段为+阶段。影响因素：第阶段：P 0过高、高 压油管渗漏，出油阀偶件或喷油器针阀偶件不密封而使残余压力 Pr 下降，油管长度增加等会使该阶段延长。第阶段：发动机负荷越大，该阶段越长。第阶段：油管中的最大压力 Pmax。当 Pmax 不足时，该阶段缩短。总之，若循环供油量（即柱塞有效行程一定），第 阶段延长和第阶段缩短时， 喷油器针阀开启所对应的凸轮轴转角减少， 喷油量减少；反之，若第阶段缩短、第 阶段延长，则喷 油量增大。
15、因此，三个 阶段的长短对发动 机的工作状况影响较大，同时又要求各缸的三个阶段一致性好。（2）供油压力波形类别1）全周期单缸波喷油泵凸轮轴旋转 360时 ，某 单缸高压油管中的压力变化波形。全周期单缸波第 8 页 共 12 页2）多缸平列波以各缸高压油管中的残余压力 Pr 为基线，按 发火次序把各缸压力波形从左到右首尾相接所形成的波形。作用：可比较各缸的 P0、Pb 和 Pmax 的大小是否一致。六缸平列波3）多缸并列波把 各 缸 压 力 波 形 首 部 对 齐 ，按 发 火 次 序 在 垂 直 方 向 上 自 下 而 上 展 开 所 形 成 的 波 形 。作用：通过比较各缸压力波形三阶段面积的
16、大小，可判断各缸喷油量的一致性。多缸并列波4）多缸重叠波将各缸压力波形首部对齐重叠在一起所形成的波形。作用：比较各缸压力波形的高度、长度、面 积和各缸 Pr、P0、Pb 和 Pmax 的一致性。多缸重叠波4供油压力波形诊断1）供油压力过低故障波形可能原因：喷油泵不泵油或泵油很少，致使高压油管内的压力偏低；喷油器针阀在开启位置卡死不能落座，致使高压油管内不能建立高压。第 9 页 共 12 页2）喷油器不喷油故障波形可能原因：喷油器在关闭位置未开启（喷油器损坏使喷油器不能动作；喷油器针阀被高温烧蚀而在关闭位置卡死；针阀开启压力调整过高）。3）喷油器喷前滴漏故障波形可能原因：喷油器针阀密封不严；针阀
17、磨损过度；脏物、积炭粘附在针阀密封表面。4）高压油路密封性差波形特征：油压波形曲线残余压力部分呈窄幅振抖并逐渐降低可能原因：喷油泵的出油阀密封不严；高压油管及接头有渗漏。5）喷油器隔次喷射故障波形特征：压力波形上残余压力部分上下抖动严重。（高压油管中产生的油压不足以使喷油器针阀开启，燃油储存在油管中，再次供油时针阀才开启。 ）可能原因：喷油泵供油量小；喷油器弹簧压力较高。第 10 页 共 12 页（二）柴油机供油正时检测供油正时：喷油泵正确的供油时间，以供油提前角表示。供油提前角：喷油泵某缸供油开始至该缸活塞到达压缩行程上止点位置时相应的曲轴转角。*最佳的供油提前角应能在供油和转速一定的前提下
18、，发动机获得最大的功率和最小的燃油消耗率，并能使排放符合要求。供油提前角应能随转速和负荷变化而变化，转速升高或供油量增大时，供油提前角也应相应增大。供油提前角过大时，使发动机工作粗暴、功率下降、油耗增加、怠速不良、加速不灵及起动困难。供油提前角过小时，发动机功率下降、油耗增多、加速无力，因补燃增多而使发动机过热。1经验法检查供油正时依据发动机出厂给定喷油泵正确供油时刻的标记，利用人工机械对供油提前角进行调整，并经过道路试验进行验证的方法。1）对准发动机旋转件的供油正时标记。摇转曲轴使 1 缸活塞处于压缩行程中，当飞轮或曲轴带轮上的供油提前角与发动机外壳上的标记对准时，停止 摇转。2）检查喷油泵联轴器从动盘上的刻线标记与泵壳前端面上的刻线标记是否对正。若两刻线标记对正，说明 1 缸供油正时；若从动盘刻线标记在其旋转方向上还未到达泵前端面上的刻线标记， 则说明第 1 缸供油过迟；反之，则说明第 1 缸供油过早。3）供油正时的校正。当第 1 缸供油不正时， 过早或过晚时，松开 喷油泵联轴器固定螺钉，转动从动盘使其刻线标记与泵壳前端面上的回定刻线标记对正，然后锁紧联轴器固定螺钉。4）路试检验与调整。
