任务一  燃油泵及控制电路检测

任务引入

汽修厂接收了一辆待维修的车辆，客户反映汽车发动机经常会有动力不足或顿挫的现象出现，经维修技师检查，初步诊断是燃油泵或其控制电路故障。假如你是维修技师，你是否了解燃油泵及控制电路，并能进行检测维修？

一、燃油供给系统的作用和分类

燃料供给系统是根据发动机各种不同工况的需求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功。最后，供给系统还应将燃烧产物废气排入大气。

根据可燃混合气形成原理的不同，汽油机燃油供给系统可分为化油器式燃油供给系统和电控喷射式燃油供给系统。因为不能满足现代汽车对节能减排发展的要求，化油器式燃油供给系统已经被逐步淘汰，目前轿车发动机广泛采用电控喷射式燃油供给系统。

二、燃油供给系统的结构

燃料供给系统主要包括燃油箱、燃油泵（电动燃油泵通常安装在燃油箱内）、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器及燃油分配管路等，燃油供给系统的组成如图4-1所示。

图4-1  燃油供给系统的组成

（一）电动燃油泵

电动燃油泵（见图4-2）的作用是把燃油从燃油箱中吸出，施加压力后输送到供油管中，通过与燃油压力调节器相互配合，形成一定的燃油压力并供给喷油器。电动燃油泵常安装在油箱内，主要由泵体、永磁电机、出油阀、泄压阀和壳体等组成。

【小知识】电动燃油泵有两种布置方式：一是外装式，即燃油泵串联在油箱外的输油管路中；二是内装式，即燃油泵安装在燃油箱内，浸没在汽油中，这样燃油泵容易散热，工作噪声小，使用寿命长，因此得到广泛应用。

图4-2  电动燃油泵总成

（二）喷油器

喷油器是电子控制系统的一个重要执行器，安装在燃油分配管上，燃油分配管将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器，喷油器再根据控制单元提供的信号，精确地将雾化良好的燃油喷入进气道或者燃烧室内，实物如图4-3所示。

图4-3  喷油器和燃油分配管总成

（三）燃油分配管

燃油分配管又称燃油导轨或者油轨（见图4-4），是燃油供给系统的一个重要组成部分，它是一种机械装置，一般安装在进气歧管上位于喷油器处，是用来分配燃油、储存燃油、提供燃油、调节油压，以及保持喷油器进、出口的压力差恒定不变的管路系统，由喷射器、压力调节器等组成。喷射器接收电子控制器的指令按规定的要求喷油，燃油分配管提供足够的空间存储燃油、供给喷油器。

图4-4  燃油分配管

（四）燃油滤清器

燃油滤清器串联在电动燃油泵出口侧的油路中，主要作用是防止汽油内所含的杂质对发动机内的喷油器、电动汽油泵、燃油管路等部件造成损害，以确保燃油系统正常工作。它主要由滤纸、密封圈、回流抑制阀、溢流阀等部件组成，如图4-5所示。

图4-5  燃油滤清器

燃油滤清器根据放置方式的不同分为内置式和外置式两种。

内置式放置：这种形式是将燃油滤清器直接安装在发动机内部，通常与燃油泵或燃油喷射器等部件紧密连接。这种放置的优势是可以减少燃油进入发动机前杂质和污染物，提高燃油供给系统的过滤效果。

外置式放置：是将燃油滤清器安装在发动机附件的燃油管路上，通常在进入燃油喷射器或燃油泵前。这种外置式的滤清器一般比较大，并且容易更换，维护也相对简单。

（五）燃油压力调节器

燃油压力调节器功能是稳定燃油管的压力，使燃油管路与进气歧管之间的压力差保持恒定的0.26～0.31 MPa，这样ECU通过控制喷油器通电时间长短就可以精确控制喷油量。燃油压力调节器主要由壳体、阀片、膜片、膜片弹簧等组成，如图4-6所示。

在燃油压力调节器工作时，内部的膜片起到控制压力阀打开或关闭的作用，油压低于一定值时，阀门关闭，由于油泵使油路压力增加，所以当压力超过规定压力时，膜片打开，过压部分的燃油通过回油管回到油箱，起到减压作用。

图4-6  燃油压力调节器

（六）燃油箱

燃油箱就是储存燃油的容器装置，如图4-7所示，一般用于由汽油机或柴油机驱动的机器上，通常由金属材料制成，如铝合金、钢等，以保证其具有足够的强度和稳定性。燃油箱除了最基本的储存燃油的作用，还发挥着散热、沉淀油料中的杂质及分离油体中的气泡等功能。由于它的内部安装有许多辅助配件，油箱保养是车主不可忽视的。

图4-7  燃油箱

三、燃油泵的分类及工作原理

电动燃油泵按结构不同分为涡轮式、滚柱式、叶片式和齿轮式。按安装位置不同，可分为内置式（安装在燃油箱内，噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、管路安装简单）、外置式（串接在燃油箱外部的输油管路中，容易布置，但噪声大、易产生气阻）。

（一）涡轮式燃油泵

涡轮式燃油泵（一般为内装式），主要由电机、涡轮泵、单向阀、安全阀、进油口、出油口组成，如图4-8所示。燃油泵通电时，电动机驱动涡轮泵叶片旋转，由于离心力的作用，会使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，从而将燃油从进油室带往出油室。由于进油室的燃油不断增多，形成了一定的真空度，将燃油从进油口吸入；而随着出油室燃油不断增多，会导致燃油压力升高，当达到一定值时，会顶开出油阀的出油口输出。出油阀在燃油泵不工作时能阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的压力，便于下次启动。

图4-8  涡轮式燃油泵

涡轮式燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点。

（二）滚柱式燃油泵

滚柱式燃油泵（一般为外装式），主要由电机、滚子泵、限压阀、单向阀等组成（见图4-9）。工作时，滚柱在离心力的作用下，压贴在壳的内表面，在相邻的两个滚柱之间形成多个油室，一部分油室的容积不断增大，成为吸油室；而另一部分的油室的容积不断减小，成为出油室，随着转子的转动，燃油流经电动机后会从油泵盖的压力端流出。

图4-9  涡轮式燃油泵

四、燃油泵的控制电路

燃油泵的控制电路根据控制方式的不同可分为三种：ECU控制的油泵控制电路、开关控制的油泵控制电路和转速控制的油泵控制电路。

电动燃油泵的控制功能如下。

（一）预运转功能

当点火开关打开而不启动发动机时，油泵能预先运转3～5s，向油管中预充压力燃油，以保证顺利启动。

（二）启动运转功能

在发动机启动过程中，油泵能同时运转，保证启动供油。

（三）恒速运转功能

在发动机正常运转过程中，油泵能始终恒速运转，保证正常的泵油压力和泵油量。

（四）变速运转功能

燃油泵能根据发动机工况的变化控制油泵高、低速运转。发动机高速、大负荷工况下油耗较高时，燃油泵高速运转；发动机低速、小负荷工况下油耗较小时，燃油泵低速运转，减少不必要的燃油泵磨损和电能消耗。

（五）自动停转保护功能

发动机熄火后，即使点火开关仍处于接通状态，油泵也能自动停转。这一功能可防止汽车因碰撞等事故造成油管破裂，燃油大量外流，从而避免因点火开关处于接通位置时引起火灾。

因为各车型的不同，控制电路所能实现的控制功能也不尽相同，下面以别克威朗汽车L3G燃油泵电路图（见图4-10）进行简要说明。

图4-10  别克威朗汽车L3G燃油泵控制电路图

当别克威朗汽车L3G型实训车辆的点火开关打开时，发动机控制模块将提供电压，使燃油泵点火，继电器通电并运转燃油箱内的燃油泵。只要发动机转动或者运行且发动机控制模块接收到点火脉冲信号，燃油泵就会工作。如果没有脉冲信号，发动机控制模块将在点火开关接通2～3s后关闭燃油泵，同时停止泵油。

五、燃油泵常见故障

随着汽车的普及和发展，燃油泵作为汽车燃油系统中的重要组成部分，承担着将汽油从油箱输送至发动机的任务。由于长时间的使用或者其他原因，燃油泵也可能会出现各种故障。常见故障如下。

（一）燃油泵无法启动

1．燃油泵电源线路故障

这可能是电线断裂、连接松动或接头腐蚀等原因引起的。应检查燃油泵电源线路并及时修复故障。

2．燃油泵继电器故障

继电器是控制燃油泵电路的关键部件。如果继电器出现故障，燃油泵将无法正常工作。应检查继电器并更换故障继电器。

3．燃油泵电路保险丝熔断

如果燃油泵电路保险丝熔断，则电路将中断，燃油泵无法正常工作。应检查保险丝并更换故障保险丝。

（二）燃油泵声音异常

1．燃油泵内部损坏

如果燃油泵的内部零件损坏，如泵轮或泵叶片，会导致燃油泵发出异常的响声。应更换燃油泵或修理燃油泵内部零件。

2．燃油泵内部过滤器堵塞

燃油泵内部的过滤器可能会因为长时间使用而堵塞，导致燃油泵无法正常工作。应更换燃油泵内部过滤器滤网或燃油泵。

（三）燃油泵压力不足

1．燃油泵压力调节器失效

燃油泵压力调节器（见图4-11）负责调节燃油泵的输出压力。如果压力调节器失效，则可能会导致燃油泵输出的压力不足。应更换燃油泵压力调节器。

图4-11  燃油泵压力调节器失效

2．燃油泵过滤器堵塞

燃油泵过滤器可能会因为长时间使用而堵塞，导致燃油泵无法正常工作。建议清理燃油箱并更换燃油泵过滤器或整个燃油泵。

（四）燃油泵老化、燃油泄漏

1．燃油泵密封件老化

燃油泵密封件可能会因为长时间使用而老化（见图4-12），导致燃油泵出现泄漏。应更换燃油泵密封件或整个燃油泵。

2．燃油泵本身损坏

燃油泵可能会因为长时间使用或使用不当而损坏，导致燃油泵出现泄漏（见图4-13）。应更换或修理燃油泵。

图4-12  燃油泵老化损坏

图4-13  燃油泵燃油泄漏

（五）燃油泵电路故障

燃油泵电路故障如图4-14所示。

1．电路中的接线脱落

如果燃油泵电路中的接线脱落，电路将中断，从而导致燃油泵无法正常工作。需检查电路中的接线并重新连接。

2．电线老化

长时间使用会导致电线老化，严重的可能会导致燃油泵电路故障。需及时更换电线。

3．电路中的传感器故障

燃油泵电路中的传感器可能会出现故障，导致燃油泵无法正常工作，建议及时更换故障传感器。

图4-14  燃油泵电路故障

六、任务实施

（一）实施方案（燃油泵及控制电路检测）

1．作业准备

使用万用表时，不要将红黑表笔接反。

设备器材：别克威朗实训用车（一台）、常用工具（一套）、汽车故障诊断仪（一台）、万用表（两只）。

耗材：干净抹布。

2．学生分组

以6～8人为一组，选出组长并进行任务分配，填入表4-1中。

表4-1 小组概况及分工情况表

（二）操作步骤

下面以别克威朗汽车L3G型为例，介绍燃油泵及控制电路的检测和拆装方法，如图4-15所示。

图4-15  别克威朗汽车L3G型实训车辆

1．燃油泵的拆解

第一步：关闭点火开关，连接专用汽车故障诊断仪。

第二步：打开点火开关，进入汽车故障诊断仪软件系统，选取“发动机控制模块”读取并分析故障码，记录数据流信息。

第三步：拆下蓄电池负极线。

第四步：使用专用的设备将油箱内的汽油全部抽取，然后拆下汽油箱密封盖板，从凸缘上拔掉进油管、回油管、通气管和导线的接头，并取出燃油泵，如图4-16所示。拆解下的燃油泵总成如图4-17所示。

图4-16  燃油泵拆解

图4-17  拆解下的燃油泵总成     

2．燃油泵拆解后的检测

（1）燃油泵检测

第一步：目测检查燃油泵外观有无明显损坏。

第二步：将万用表调整到欧姆挡，并进行校零。

第三步：用万用表的欧姆挡测量A7燃油泵和油位传感器总成1号针脚与2号针脚的电阻，阻值应在2～3 Ω之间，如阻值过大或过小，则需更换燃油泵。操作如图4-18所示。

图4-18  燃油泵检测

请将测量的数据与对故障的判断填入表4-2中。

表4-2 实测数据与故障判断表

（2）燃油泵供电电压检测

拔下燃油泵导线接头，将点火开关置于“ON”位置，测量导线插接插头上黑色导线对应端子与搭铁之间的电压应为11.8～12.8 V，否则将对蓄电池进行充电或更换，如果无电压应检查保险是否熔断。

（3）燃油泵控制电路的检测

①检测燃油泵驱动控制模块。找到控制模块位置，拆解后用测试灯进行连接测试，观察测试灯是否正常工作，操作如图4-19所示。

图4-19 测试灯检测燃油泵控制模块

②检测燃油泵控制电路的供电线路。将万用表调至蜂鸣挡位，并连接K111燃油泵驱动器控制模块9号针脚与G307搭铁点，电路应处于导通状态。若不符，则说明供电搭铁存在故障。操作如图4-20所示。

图4-20  燃油泵控制电路的供电线路检测

③检测燃油泵控制电路的点火继电器信号。打开点火开关，检测点火主继电器供给电压，测量F36UA 7.5A保险，所测电压应和蓄电池电压值一致。若不符，则说明点火继电器及之前电路产生故障，如图4-21所示。

图4-21  检测燃油泵控制电路的点火继电器信号

请将测量的数据与对故障的判断填入表4-3中。

表4-3 实测数据与故障判断表

3．燃油泵的安装

燃油泵的安装与拆卸的顺序相反，安装时需要注意在油箱开口上重新安装密封圈，并用汽油将密封圈湿润。

（三）任务评价（每组一份）

将小组成员评价分数填入表4-4中。

表4-4　任务评价表