汽车发动机电控系统检修

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任务二  喷油器及控制电路检测

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出现冷启动正常,但热启动特别困难的症状,经维修技师检查,初步诊断是喷油器或其控制电路故障。假如你是维修技师,你是否了解喷油器及控制电路,并能进行检测维修?

一、喷油器的组成及工作原理

电磁式喷油器广泛运用于电控燃油喷射系统,该种喷油器主要由滤网、阀座、阀体、电磁线圈、针阀等组成,如图4-22所示。

图4-22  喷油器构成

当燃油系统开始运行时,因为喷油嘴是个简单的电磁阀,所以当ECU下达喷油指令时,会有电流流经喷油嘴内的线圈,产生磁场。当电磁线圈通电后,将产生吸力,针阀会被吸起,从而打开喷油孔,燃油由于燃料压力高,所以喷出时会产生良好的雾化,形成雾状油液,这样会更容易与空气充分混合,更利于燃烧;当电磁线圈的电流被切断后,电磁线圈的电磁力消失,针阀和阀体在复位弹簧力的作用下将会复位,阀门关闭,喷射器停止喷射。

二、喷油器的控制电路

(一)喷油器控制电路的分类

因为发动机型号的性能不同,喷油器有高阻和低阻(线圈电阻)之分。所以,其驱动控制电路也有电流驱动和电压驱动两种形式。电流驱动型电路只能用于低阻型(0.5~3 Ω)的喷油器,电压驱动型电路既适用于高阻型(12~17 Ω)的喷油器,又适用于串有附加电阻的低阻型喷油器。

电压驱动型控制电路喷油器工作时由于自身线圈存在着自感,会造成电流上升慢,实际喷油时要滞后一段时间。为了解决此问题,应尽量减少喷油器线圈的匝数,以减小自感。但是,为了防止过大的电流烧坏喷油器的线圈,必须采用串接附加电阻的方法进行解决。电压驱动型电路简单,适用于高阻型喷油器,也适用于串有附加电阻的低阻型喷油器。主要缺点是动态范围小,小流量喷油效果差,喷油器的线圈容易发热,从而影响使用寿命。

电流驱动型控制电路为了改善电压驱动型电路的不足,采用了一种低内阻的(0.5~3 Ω)喷油器。工作时,发动机ECU中的电流检测控制电路时刻监视着喷油器线圈中的电流大小。当流经喷油器线圈中的电流过大时,发动机ECU中的电流检测电阻上的电压也增大,电流检测控制电路自动减小电流值,以免喷油器的线圈烧坏,反之亦然。电流驱动型电路由于取消了附加电阻,喷油器的线圈直接连接电源,因此,电流上升率快,无效喷油时间短。但它的缺点是控制电路复杂,应用电路不如电压驱动型灵活,即只能用于低阻型(0.5~3 Ω)的喷油器。

(二)别克威朗汽车L3G喷油器控制电路

别克威朗汽车L3G型实训车辆喷油器控制电路如图4-23所示。每个喷油器都有两个接线端子,其中一个接线端子进行搭铁连接,另一个接线端子与发动机控制模块K20的接线端子相连接。

图4-23  别克威朗汽车L3G喷油器控制电路图

三、喷油器常见的故障

喷油器是一种加工精度非常高的精密器件,也是易损件之一,长期在高温、高压条件下工作,很容易产生故障,这就要求我们能够对一些常见的故障进行识别,并提出预防及排除的方法。

(一)喷油器堵塞

喷油器堵塞是常见的故障之一,主要是由于燃油中的杂质、水分或胶质等物质在喷油嘴内部沉积,导致喷油嘴通道变窄甚至堵塞。喷油器堵塞会导致发动机启动困难、加速缓慢、怠速不稳等问题。

(二)喷油器损坏、泄漏

主要是指喷油嘴遭到破坏或者与燃油罐之间的密封不良,导致的故障。轻微会导致燃油消耗量增加,严重则会导致发动机故障甚至无法启动。

(三)喷油器控制电路损坏

1.电源故障

电源故障是喷油器控制电路故障的一种常见原因。电源故障可能是由于电源线路短路或断路等问题导致的。

2.控制单元故障

控制单元是控制喷油器工作的核心部分,如果控制单元出现问题,喷油器无法正常工作。

3.传感器故障

传感器是控制喷油器工作的重要部件,如果传感器出现问题,喷油器无法正常工作,从而影响发动机的运转。

4.执行器故障

执行器是控制喷油器工作的重要部件,如果执行器出现故障,喷油器就无法正常工作。

四、任务实施

(一)实施方案

以3~5人为一组,选出组长并进行任务分配并填入表4-5中。

表4-5 小组概况及分工情况表

班级

组号

指导老师

小组成员

姓名

学号

任务分工

组长

组员

(二)操作步骤

下面以别克威朗汽车L3G型为例(见图4-24),介绍喷油器及控制电路的检测和拆装方法。

图4-24  别克威朗汽车L3G发动机

1.燃油喷射器的拆解

按步骤依次是:断开蓄电池负极;排出燃油管路中的汽油;清洁发动机燃油喷射器周围;拔下燃油喷射器线束接插头;拆下进油管;取下燃油分配管总成;拆下燃油喷射器。如图4-25所示。

图4-25  喷油器拆解图

2.燃油喷射器及其控制电路的检测

(1)检测燃油喷射器的电阻

用万用表欧姆挡检测喷油器线圈的阻值。检测时,将喷油器上两端子的线束插头拔下,检测喷油器插座上两端子之间的线圈阻值,如图4-26所示。如果阻值为无穷大,则说明线圈断路,须尽快更换。

图4-26  喷油器电阻检测

(2)检测燃油喷射器的供电线路

用万用表分别检测发动机控制模块端子71、68、70、69与蓄电池负极之间的电压,当燃油喷射器工作时,所测电压应在2.5V~5V之间,若不符则说明供电线路出现故障,如图4-27所示。

图4-27  燃油喷射器的供电线路检测

请将测量的数据与对故障的诊断填入表4-6中。

表4-6 实测数据与故障判断表

检测内容

检测位置

标准数据

实测数据

故障判断

喷油器的电阻

喷油器上两端子1号针脚与2号针脚(Q17A、Q17B、Q17C、Q17D)

2~3 Ω

喷油器供电线路电路电压

发动机控制模块端子71、68、70、69与蓄电池负极

工作时电压应在
2.5~5 V(间歇性)

(三)任务评价(每组一份)

将小组成员评价分数填入表4-7中。

表4-7 任务评价表

项目评价

项目

评价指标

分值

自评

互评

组员1

组员2

组员3

组员4

组员5

组员6

平均值

学习任务

了解喷油器的作用和分类

5

能描述喷油器的工作原理

5

能描述喷油器常见的故障

10

能准确拆装喷油器

10

能正确检测喷油器电阻

15

能正确检查喷油器的供电线路

20

职业素养

工作服整洁、无饰品或硬质件

5

工具设备使用正确

5

认真负责,团结协作,能及时解决问题

5

个人反思

按照完成学习任务的质量和时间要求,提出个人改进性反思和建议

20

教师评价

成绩          

通过组员商讨对小组学习任务进行自评,组员之间进行互评,产生平均分总和为最终成绩,最终成绩代表整组学员成绩          

布置作业

姓名