电控燃油喷射系统故障诊断综合分析

建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-1-建东职业技术学院毕业设计说明书题目：电控燃油喷射系统故障综合分析二级学院（直属学部）：机电工程学院专业：汽车检测与维修班级:09汽车二学生姓名：周建伟学号：090306230指导教师姓名：桑楠职称：副教授评阅教师姓名：桑楠职称：硕士2010年6月摘要建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-2-从60年代后半期开始，随着半导体技术的高速发展，尤其是微型计算机的出现导致电控燃油喷射系统的产生，使汽车发动机进入一个电子控制的新时代。1967年，德国Bosch公司研制成D型电子控制汽油喷射系统，随后又开发了L型电子控制喷射系统，后来这些技术被不断改进、完善。到1979年，发动机电子控制技术己达到相当高的程度。电控燃油喷射系统（Electronicfuelinjection简称EFI）就是用计算机控制燃油供应量的装置。电控燃油喷射系统中的计算机综合各种不同传感器送来的信息作出判断，控制喷油器以一定的压力，正确迅速地把燃油喷射到发动机进气歧管里，与吸入的空气混合后，进入发动机气缸，配合电于控制点火在最佳时刻点燃可燃混合气。电子燃油喷射（ElectronicFuelInjection）系统，是用电子控制器（ECU）控制燃油喷射代替传统化油器的系统，简称为EFI系统。电控燃油喷射发动机的控制原则是以电控单元为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器和点火时刻为控制对象，使发动机在各种工况下都能得到与工况相匹配的最佳空燃比和最佳点火时刻。显然，电控燃油喷射系统能实现空燃比和点火的高精度控制。现代电控汽油喷射系统采用闭环控制的供油特性，在电控汽油喷射系统的控制过程中，有结果参与的反馈控制，这使得电控燃油喷射系统的发动机功率得到了较大的提高，降低燃料消耗，使废气排放量减少到了最低。本文主要介绍了电控燃油喷射系统常见故障的现象、故障原因、解决方法，电控汽油喷射系统的组成和工作原理，电控燃油喷射系统故障诊断，电控燃油喷射系统维修实例，电控发动机启动困难分析等。电控燃油喷射系统对电控汽车起着关键性的作用，ECU通过对燃油喷射系统的控制，不断的调节喷油量使其达到最佳的空燃比。电控燃油喷射系统故障主要分为：供油系统故障、点火高压电路故障、其他机械故障等。关键字：电控燃油喷射系统半导体故障组成分析空燃比建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-3-目录第一章概述……………………………………………………………………11.1本课题的研究现状……………………………………………………11.2本课题的研究内容……………………………………………………11.3本课题的研究意义………………………………………………………1第二章电控汽油喷射系统的组成和工作原理…………………………22.1空气供给系统的组成和工作原理……………………………………32.2燃油供给系统的组成和工作原理……………………………………42.3电控系统的组成和工作原理……………………………………………5第三章电控燃油喷射系统故障诊断……………………………………73.1检测诊断及维修电控汽油喷射系统注意事项………………………73.2基本的诊断方法………………………………………………………73.3电子控制燃油喷射系统的常见故障…………………………………83.4几种最常见故障的诊断程序…………………………………………93.5电控系统的故障诊断及检修…………………………………………10第四章电控发动机启动困难分析………………………………………124.1电喷车启动困难分析…………………………………………………124.2不能启…………………………………………………………………124.3启动困难………………………………………………………………134.4电喷发动机熄火故障浅析……………………………………………144.5维修实例……………………………………………………………17第五章电控燃油喷射系统经验总结……………………………………215.1电控汽油喷射系统使用注意…………………………………………215.2燃油喷射系统维修诊断技巧…………………………………………235.3电子点火系统检修技巧………………………………………………245.4电控燃油喷射系统故障诊断综合分析……………………………24建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-4-建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-1-第一章概述1.1本课题的研究现状传统的化油器不能满足现代汽车对发动机高经济性、低污染的要求。人们开始研究怎样同时解决汽车排气净化和节油的两大问题。从60年代初开始，人们首先对点火系统进行改造，采用无触点电子点火装置。它克服了传统的触点式点火装置的缺陷，提高了点火能量，在节油和排气净化方面都有较大改善。但是，由于分电器中的运动部件会产生磨损，一旦驱动部件松旷就会影响点火正时，失去无触点电子点火的优点。而且由于仍采用机械式点火提前装置，不能实现点火特性的多维调节。今天，发动机应该控制的项目有：点火时刻、空燃比、排气再循环（EGR）和怠速速度等。目的在于获得高功率、大扭矩、低油耗、清净的排气以及行驶稳定性。1.2本课题的研究内容本文主要介绍了电控燃油喷射系统常见故障的现象、故障原因、解决方法，电控汽油喷射系统的组成和工作原理，电控燃油喷射系统故障诊断，电控燃油喷射系统维修实例，电控发动机启动困难分析等。1.3本课题的研究意义现代汽车发展与时俱进，不断地向智能化、自动化发展，但这一切的支撑就是“电控”。在电控汽车中电控燃油喷射系统就像是人的神经网络一样，起着至关重要。由于现代汽车微机控制装置是一很复杂的机电一体化综合控制系统，在进行维修和维修前，首先应系统全面的掌握整个系统的结构、原理和电气线路。各种电子控制系统的使用及其不断的完善，使得汽车检测维修技术要求越来越高。通过对本课题的研究使我们掌握了电控燃油系统组成、结构、功能及基本的故障分析等，对我们以后的发展有很大的促进作用。建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-2-第二章电控汽油喷射系统的组成和工作原理电控汽油喷射系统（EFI）由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成，如图所示。空气供给系统的作用是根据发动机运行工况提供适量的空气，并根据ECU的指令完成空气量的调节。燃油供给系统的作用根据发动机各个工况提供适量的燃油，并根据ECU的指令完成燃油量的调节。电控单元(ECU)是整个电控汽油喷射系统的中心，发动机状态信息通过各种传感器收集后进入电控单元，经电控单元处理后发出相应的指令来控制执行元件动作。设计者预先将发动机所有可能的工作状况进行优化，并以数据形式全部存贮在存贮器内。这样EFI系统就可以控制发动机总是在最佳工况下工作。还可以按照汽车的使用目的，将确定的优化了的实验数据预先存贮。如以节油、减少排气污染即经济性指标为目的,或以缩短汽车行驶时间即以动力性为目的发动机实验建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-3-数据，将这些控制数据优化确定下来，发动机的工作性能也就不随发动机的使用而改变了。空气流量信号和发动机转速信号是汽油喷射系统的主要信号。ECU根据它确定发动机各个工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。2.1空气供给系统的组成和工作原理1.空气供给系统的组成空气供给系统由空气滤清器、空气计量装置、节气门体、节气门位置传感器和怠速控制（阀）等装置组成。如图所示。空气计量装置的作用是用来测量发动机吸入的空气量，并将信号输入发动机电控单元（ECU），作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。L型空气计量装置有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式。翼片式、卡门旋涡式空气流量计属于体积流量测量方式，可直接测量空气体积流量。热线式、热膜式空气流量计属于质量流量测量方式，可直接测量空气质量流量。D型空气计量装置有主要有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式等。进气歧管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。节气门体由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、怠速控制阀等组成。节气门位置传感器安装在节气门体上，用来测量节气门的开度。怠速控制阀的作用是控制发动机暖机时的快怠速，加快发动机暖机过程。发动机正常怠速运转空气经怠速旁通气道进入进气总管，在旁通气道上安装有怠速建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-4-调整螺钉。一些电控发动机设置有怠速控制阀，其怠速运行是由ECU控制的。2.空气供给系统的工作原理基本工作原理是：空气通过进气通道并经过空气流量计，空气流量计的传感器（电位计）在气流压力（流量）的作用下，输出一个电压信号。并把此电压信号传输给ECU，ECU根据此信号和转速等信号来决定基本喷油量。当发动机怠速时，节气门处于全关闭位置。ECU根据此信号和冷却水温度信号来确定怠速喷油量。怠速运转所需的空气量流经旁通通路，在旁通通道中，安装了能改变通路面积的怠速调整螺钉，以调整正常怠速时的空气流量；从而调整怠速运行状况，调整怠速转速。电控怠速控制系统在ECU控制下的怠速控制阀能够根据发动机实际工况变化来改变怠速时流入发动机的空气量，使发动机在不同工况下都能以最佳转速（怠速）运转。2.2燃油供给系统的组成和工作原理1.燃油供给系统的组成燃油供给系统一般由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成，如图3.3所示。电动汽油泵的作用是向喷油器提供具有一定压力、一定流量的燃油。燃油滤清器的作用，是把汽油中的的固体夹杂物质除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损。喷油器安装在进气管上，按喷嘴的形式喷油器又分轴针式和孔式喷油器。冷起动喷油器装在进气总管上，它只有在发动机低温起动时才工作，其喷嘴的几何形状与一般的喷油器不同。压力调节器的作用是为保持燃油分配管内的燃油压力相对进气歧管内的压力稳定在0.25Mpa左右。脉动衰减器有效地吸收了脉动油压的能量，可有效地降低了压力波动产生的建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-5-油压波动2.燃油供给系统的工作原理当燃油供给系工作时，由电动汽油泵将燃油从油箱中泵出，经汽油滤清器过滤杂质后输送到燃油分配管中，由安装在燃油分配管上的油压调节器根据进气歧管内压力将油压自动调节到规定值，再经输油管分配到各个喷油器。喷油器根据电控单元发来的控制信号，把适量的燃油喷入进气歧管中。当油路压力超过规定值时，汽油压力调节器工作，使过量的燃油返流回油箱。从而使喷油器的喷射油压不变。当冷却水温度低于发动机工作温度时，冷起动喷油器工作，将燃油喷入进气总管，以改善发动机低温起动性能。2.3电控系统的组成和工作原理1.电控系统的组成ECU主要由输入回路（包括A/D转换器）、微机、以及输出回路等组成，如图3.4所示。输入回路：输入回路的作用是对输入信号进行预处理。即将传感器输入的信建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-6-号中的杂波去除掉，将正弦信号转换为矩形波信号，然后将其转换成输入电平。微机：微机将中央处理器、存储器、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的微型计算机。输出回路：其作用是将微机发出的控制指令转换成能够控制驱动执行器工作的控制信号。2.电控系统工作原理汽车在运行中，电控系统中的各种传感器将各种状态参数，如发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU；输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标准信号；再由ECU中的微处理器进行计算、比较后，发出控制指令信号；然后，由输出回路将微机发出的控制指令（控制信号），经放大、变换等处理后，转变成控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行器工作。使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定怠速运转。使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。建东职业技术学院汽车检测与维修毕业论文-7-第三章电控燃油喷射系统故障诊断3.1检测诊断及维修电控汽油喷射系统注意事项(1)该系统比较复杂，检修时不可大意，未