凌學(xué)飛
1.故障實(shí)例
一輛上海大眾朗逸轎車(1.6L),行駛里程25000km,冷車難啟動,啟動車后怠速有“突突”現(xiàn)象,兩三分鐘后即正常。檢測,無故障。拆下噴油器,發(fā)現(xiàn)噴油器及進(jìn)氣門頭部積炭極重,解體清洗裝復(fù)后設(shè)定,故障排除。
2.噴油器工作原理
燃油噴油器按噴嘴口的形式分為針閥型和孔型,本文以軸針式噴油器為例,介紹噴油器的工作原理,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,噴油器體內(nèi)有一個(gè)電磁線圈3,噴油器頭部的針閥6與銜鐵5結(jié)合成一體。電控單元以電脈沖的形式向噴油器輸出控制電流。當(dāng)電控單元送來電流信號時(shí),電磁線圈通電,產(chǎn)生電磁力,吸起鐵芯與針閥,將燃油通過精確設(shè)計(jì)的軸針頭部環(huán)形間隙噴出,在噴油器頭部前端將燃油粉碎霧化,與空氣混合,在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣行程中被吸入汽缸。
圖1 噴油器結(jié)構(gòu)
1-濾網(wǎng) 2-電接頭 3-電磁線圈 4-復(fù)位彈簧 5-銜鐵 6-針閥
電控單元利用電脈沖的寬度控制噴油器每次打開噴油的時(shí)間,從而控制噴油量(圖2a)。電脈沖從升起到回落所持續(xù)的時(shí)間稱為脈沖寬度。若電控單元輸出的脈沖寬度短,則噴油持續(xù)時(shí)間短,噴油量少(圖2b);若電控單元輸出的脈沖寬度長,則噴油持續(xù)時(shí)間長,噴油量多(圖2c)。一般噴油器針閥升程約為0.1mm,而噴油持續(xù)時(shí)間在2~10ms范圍內(nèi)。
a發(fā)動機(jī)停機(jī)時(shí)無電脈沖 b短脈沖寬度 c長脈沖寬度
圖2 噴油器工作原理示意圖
1-電控單元 2-噴油器體 3-電磁線圈 4-復(fù)位彈簧 5-銜鐵 6-針閥
3.故障類型與原因分析
電控燃油噴射系統(tǒng)噴油器易損故障可分為機(jī)械故障和電路故障兩種。
3.1機(jī)械故障
燃油噴油器的機(jī)械故障表現(xiàn)為噴油器由于黏滯、堵塞、泄漏而引起機(jī)械動作失效,造成發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)損壞性工況,嚴(yán)重影響汽車的正常使用。
噴油器黏滯是由于針閥與閥座的間隙被殘存的粘膠物阻塞,致使吸動柱塞升起的動作發(fā)澀,達(dá)不到規(guī)定的針閥開啟速度,影響正常的噴油量。產(chǎn)生噴油器黏滯的主要原因是使用了劣質(zhì)汽油。劣質(zhì)燃油中的石蠟和膠質(zhì),將會短期內(nèi)引起噴油器黏滯,造成發(fā)動機(jī)早期故障。
噴油器堵塞有內(nèi)部堵塞和外部堵塞兩種狀況。內(nèi)部堵塞原因是汽油中混入雜質(zhì)和污物堵塞噴油器內(nèi)部的運(yùn)動間隙,使噴油器機(jī)械動作失效。外部堵塞原因是噴油器外部的噴射口被積碳和污物堵塞,造成噴油器噴射工作失效。
噴油器泄漏有內(nèi)部泄漏和外部泄漏兩種狀況。內(nèi)部泄漏的原因是噴油器在使用中早期磨損,造成噴油器在壓力油路的施壓狀態(tài)下,不斷向進(jìn)氣歧管內(nèi)泄漏汽油。
3.2電路故障
噴油器自身的電路故障主要表現(xiàn)在電磁線圈上,可以歸納為線圈斷路、線圈短路和線圈老化。
電磁線圈燒斷的噴油器,燃油噴射工況中斷,造成發(fā)動機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。造成線圈燒斷的原因主要是在清洗噴油器的維護(hù)中,由于操作者不熟悉電磁線圈電阻值的知識,錯(cuò)誤地將低阻值噴油器直接接到蓄電池電源上,導(dǎo)致線圈載流量超過限度,發(fā)熱燒蝕線圈漆包線的絕緣層,嚴(yán)重的甚至燒斷線圈的導(dǎo)線。
電磁線圈短路是指噴油器電磁線圈正常出現(xiàn)的脈沖控制電流,未經(jīng)規(guī)定線路流動,而通過一條短捷的線路流動。噴油器電磁線圈的連接方式是由一個(gè)雙位導(dǎo)線連接器連接線圈首尾兩端。導(dǎo)線連接器送出的兩根引線,一根接轎車蓄電池電源正極,另一根經(jīng)過汽車的發(fā)動機(jī)ECU,后接入控制噴油器電磁線圈的搭鐵回路。噴油器電磁線圈發(fā)生短路故障,即未經(jīng)發(fā)動機(jī)ECU而直接搭鐵。短路故障發(fā)生后,只要接通點(diǎn)火開關(guān),噴油器就一直噴油。在啟動發(fā)動機(jī)時(shí),由于油量過多,造成火花塞被淹而無法啟動。即使發(fā)動機(jī)勉強(qiáng)能啟動,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況也異常惡化,燃油消耗量過高,混合氣過濃,產(chǎn)生爆燃,引起發(fā)動機(jī)喘抖等現(xiàn)象。另外過量的汽油還會在排氣中燃燒,廢氣排放超限,嚴(yán)重冒黑煙,甚至損壞三效催化轉(zhuǎn)化器。
噴油器電磁線圈老化是指線圈阻抗值增加,造成脈沖控制電流在老化的線圈上受阻,導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的電磁吸力不足,影響噴油的噴射效果。當(dāng)線圈老化后,發(fā)動機(jī)啟動困難、怠速不穩(wěn)、加速性能變差。
4.檢測方法
4.1聽噴油器的工作聲音
在發(fā)動機(jī)熱起后使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn),將聽診器放在噴油器上方,若能聽到各缸噴油器發(fā)出的清脆均勻且有節(jié)奏的“嗒、嗒”聲,表明噴油器工作正常。若某缸噴油器的工作聲音很小或聽不見工作聲,則表明該缸噴油器工作不正?;蛲耆?,應(yīng)對噴油器及控制線路進(jìn)行檢修。
4.2逐缸斷油檢查
在發(fā)動機(jī)熱起后使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn),依次拔下各缸噴油器的線束插頭,使噴油器停止噴油。若拔下某缸噴油器線束插頭后,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降,排氣管有“突、突”聲,表明該噴油器工作正常。
4.3噴油器電路電壓的檢測
點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位置,拔下噴油器導(dǎo)線連接器,再將點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位置,用萬用表的V檔檢測噴油器導(dǎo)線側(cè)連接器上電源端子與搭鐵端子間的電壓,電壓值應(yīng)為蓄電池電壓(9V~12V)。如無電壓,則在進(jìn)行車輛二級維護(hù)時(shí)應(yīng)檢修噴油器的供電線路。
4.4噴油器電磁線圈電阻值的檢測
拔下噴油器導(dǎo)線連接器,用萬用表“Ω”檔測量噴油器上兩個(gè)接線端子間的電阻值。發(fā)動機(jī)溫度在20℃時(shí),高電阻型噴油器的電阻值應(yīng)為12Ω~16Ω,低電阻型噴油器的電阻值應(yīng)為2Ω~5Ω。如果電阻值不符合標(biāo)準(zhǔn),證明噴油器的電磁線圈損壞,應(yīng)更換噴油器。
4.5專用儀器檢測法
常用測試儀是噴油器超聲波清洗、測試儀。