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电控燃油喷射式发动机



1.北京切诺基吉普车有几种型式的发动机采用电控燃油喷射系统及其组成特点

切诺基吉普车有两种电控燃油喷射发动机车型。一种装在2.5L发动机(4缸发动机)上,一种装在4.OL发动机(六缸发动机)上,两种车型电控燃油喷射系统都为多点燃油顺序喷射系统(MPI)。其组成也基本相同。该系统的特点是喷油器个数与发动机的气缸数相同。这些喷油器装在进气歧管中,靠近气缸盖。多点燃油喷射的优点在于:所有气缸接受等量的燃油,消除了燃油冷凝和混浊问题。

在整个运行工况中MPI系统通过计算机调整并提供精确的空气/燃油比。MPI系统是由单板发动机Ⅱ型控制器(SBEC Ⅱ)控制。发动机控制器是一个预编程序,双微处理器数字计算机,它接收来自发动机传感器的信号,并提供信号来控制发动机子系统。由于各种输入及发动机控制器的各执行机构运行,由存贮在发动机控制器中的程序来控制发动机的性能。发动机控制器能使编程适应于变化的工况。

燃油喷射系统由发动机控制器控制。以接受关于发动机的现行状态的信息为基础,使发动机控制器按程序工作,提供精确的油量和正确的点火正时,来满足当时发动机的速度和负荷的需要。


2.怎样读取和消除故障码

故障码表示发动机控制器已经辨别出系统里不正常的信号。故障代码表示故障的结果,但从不直接鉴别故障部件。当故障信息以来自仪表板上的检查发动机灯闪烁代码的形式显现出来,或者是通过DRBⅡ诊断测试仪获得它们,这表示发动机控制器检测到了系统中的异常信号。故障信息指出系统故障的结果,但未必辨认有问题的元件。反复转动点火开关开一闭一开一闭一开可显示所贮存的故障代码。使用诊断测量仪DRB Ⅱ也能显示。

该DRBⅡ接到汽车上的诊断接头如图3-1所示。

该诊断接头的电路表示在图3-2中。

故障码的读取和消除可参照下面步骤:

1)将DRB Ⅱ接到位于发动机舱内靠近发动机控制器(见图3-1)的诊断接头上。

2)起动发动机(如可能)且循环开闭空调开关(如采用)。关闭发动机。

3)接通点火开关且选取故障的读取屏幕。从DRB Ⅱ 上记下所有故障信息。观察仪表板上发动机检查灯。该灯亮3s后熄灭(这是灯泡检查)。为了取消故障代码,在DRB Ⅱ测试仪上输进一个取消故障代码的数据,或断开蓄电池电路15s钟以上。

故障代码及其意义如表3-1所示。

3.怎样识别2.5L发动机控制器60脚插座

图3-3

60脚插座的识别及电路作用请见表3-2

4.怎样识别4.OL发动机控制器60脚插座

图3-4

60脚插座的识别及电路作用请见表3-3

5.怎样直观检查各种传感器

1)核实60脚插座接头是否全部插入发动机控制器的插座内核实接头安装螺钉的力矩为4N·m(见图3-5)。

2)检查蓄电池线缆的连接,确保清洁和紧固。

3)检查燃油泵继电器和空调压缩机离合器继电器(如果装备)检查镇流电阻旁通继电器、自动切断继电器和散热器风扇继电器(如果装备)的连接。检查起动马达继电器的连接。检查这些继电器是否有物理损坏和腐蚀的迹象。继电器安装在电源分配中心盒内。

4)检查点火线圈的连接。核实点火线圈的次级电缆是否牢固的连接到点火线圈。

5)核查分电器盖是否正确地固定在分电器上。确保火花塞导线牢固地连接到分电器上,并且火花塞是按正确的点火顺序点火。确保点火线圈电线牢固地连接到分电器盖和点火线圈上。确保同步信号发生器电线插头牢固地连接到线束插座上。检查火花塞状况。将示波仪接到汽车上检查火花塞着火状况以找出脏污或损坏的火花塞或导线。

6)核实交流发电机输出导线、交流发电机接线器及地线是否牢固连接到交流发电机上。

7)检查在发动机油标尺管后面缸体上的系统地线的连接。

8)装备4.OL发动机的车型,核实辅助冷却风扇电线插头是否牢固地接到线束上。

9)核实进气歧管上的空气温度传感器电线接头是否牢固地连接到线束的插座上。

10)核实进气歧管绝对压力传感器电线接头是否牢固连接到进气歧管绝对压力传感器上。核实真空软管是否牢固连接到进气歧管绝对压力传感器和进气歧管中。

11)核实燃油喷嘴线束接头是否按缸号牢固地插接到各喷油嘴上。在每个喷油嘴的线束接头上标有它的相应的喷油嘴序号。

12)核实线束接头是否紧固地连接到自动怠速马达和节气门传感器上。

13)核实线束接头是否紧固地连接到冷却液温度传感器上。

14)核实氧传感器电线接头是否紧固地插到传感器上。检查氧传感器接头是否有损坏情况。

6.怎样直观检查真空管和油管

1)核实曲轴箱通风的新鲜空气软管是否牢固地连接到气缸盖和空气滤清器盖上(见图3-6)。

2)检查镇流旁继电器的连接。

3)核实真空软管是否牢固地连接到燃油压力调节器和进气歧管接头上。

4)检查燃油管快接接头与燃油导管的连接。

5)核实软管与所有在进气歧管上的真空接头的连接是否紧固且不泄漏。

6)检查油门拉线,变速器控制拉线和巡航控制拉线的连接(如果装备)检查其对节气门体上体节气门摇臂的连接是否灵活。

7)如果装备制动真空总泵核实真空软管是否牢固地连接到进气歧管的接头上。同时检查真空制动总泵的连接。

8)检查空气滤清器进口和空气滤清器芯是否阻塞。

9)检查散热器罩,散热器芯和空调冷凝器是否有阻塞。

10)举升且架好汽车。

11)检查燃油管有无挤扁或泄漏。检查燃油软管有无挤压或泄漏。

12)检查排气系统有无塞阻排气。如排气管挤扁,消声器凹下或催化转换器堵塞。

13)如果装自动变速器,核实线束是否紧固连接到空档安全开关上。

14)核实线束接头是否紧固地连接到汽车里程(车速)传感器上。

15)核实燃油泵/油量表传感器装置的电线接头是否紧固连接到线束接头上。

16)检查燃油泵/油量表传感装置的软管有无破损或泄漏。

17)检查变矩器壳(自动变速器)或离合器壳(手动变速器),观察驱动盘/飞轮上的正时环是否损坏。

18)检查起动机电磁阀的蓄电池线缆和线圈接线是否紧固、清洁。检查是否断线或被其它部件磨破。


7.怎样检修燃油泵、燃油滤清器和镇流电阻

用于北京JEEP的电动汽油泵是齿轮转子型。它是由浸在油箱里的12V永磁电动机驱动,燃油泵和燃油传感器合成一体成一总成安装在油箱里(见图3-7)。

在燃油泵出口有一单向阀,单向阀通过弹簧顶着钢球使之紧贴着球座。燃油泵工作时,燃油压力克服弹簧弹力迫使钢球脱离球座而使燃油流出。当燃油泵不工作时,弹簧压力使钢球又贴紧球座使燃油不能返回泵里。

燃油系统压力保持在大约214kPa,这个压力是在燃油泵工作时及向燃油压力调节阀施加真空度时产生的。如果不给压力调节阀施加真空度,燃油压力将要高出约55-69kPa。这可能是由于真空管路破损或堵塞所造成。当燃油泵不工作时系统燃油压力为131-269kPa这个压力是靠油泵出口处的单向阀和燃油压力调节阀真空度产生的。

发动机控制器通过燃油泵继电器给燃油泵通电。蓄电池电压通过点火开关作用到继电器,当发动机控制器接地时,继电器通电。继电器位于靠近冷却液回收罐的电源分配中心内,继电器的部位及识别标记在继电器罩内注明。

燃油滤清器保护燃油喷嘴免于脏物、水及其它外来物质污染。滤清器装在沿司机一侧车架的下面(见图3-8)。

镇流电阻串联在继电器和燃油泵之间。除油门全开外,在各种工况下,发动机控制器都是通过燃油泵继电器给燃油泵通电的。

在油门全开时,镇流电阻是旁通的,燃油泵是通过镇流电阻旁路继电器通电。

8.怎样检修压力调节器及供油总管

装在供油总管前端的压力调节器维持系统压力。燃油压力调节器包含有一个膜片和一个校正弹簧。油压作用在膜片的一侧,而弹簧压力和进气歧管真空度作用于另一侧。膜片上方的弹簧总是力图关闭通向回油管路的出口。作用在膜片下面的油压与弹簧力的作用相反,要打开这个出口。当喷油器与进气歧管间的压力差接近269kPa时,被标定过的弹簧要使燃油出口打开。压力调节器如图3-9所示。

燃油压力调节器也与进气歧管相通。要维持喷油器与进气歧管间的恒定压力差,需要把进气歧管与燃油压力调节器连接起来。弹簧的保持压力将随来自进气歧管的真空助力程度而变化。如果是低真空,如全开节气门,真空助力很小,施加全部弹簧力封住燃油出口,于是燃油压力提高。如果是高真空度,如怠速,膜片下面的燃油压力被进气歧管真空助力,于是燃油压力降低。燃油压力调节器结构如图3-10所示。

供油总管是一个装有管接头,喷油器和压力调节器的歧管。由于它向喷油器供油,必须在供油总管中维持恒压差的适量的燃油。每个喷油器都安装在供油总、管伸出的分离接头上,并且借助弹簧夹将其保持在固定位置。O形密封圈用来防止喷油器与进气歧管间的泄漏(见图3-11)。

9.怎样检修燃油软管和快接接头

燃油软管用快接接头与供油总管相连(见图3-12)。快接接头的结构如图3-13所示。

接头上有两向上伸出的扣片。要卸下接头,必须对有关油管压下这两个扣片然后往外拉,从快接接头中卸下油管。卸下油管后,夹持器留在油管上。 O形密封圈和间隔套将仍在接头中。注意拆卸油管前必须系统泄压。

由替换O形密封圈,间隔套和夹持器组成的维修组件,通过零件供应部门可以买到。替换件装在一个可拆卸的塑料塞上。组件安装参照下面程序进行。

1)把组件和拆解式塞向快速接头里推。直到听到“咔塔”声为止。

2)抓住拆解式塞端部向外拉,从接间中拉出。

3)把燃油管向快速接头里推,直到听到“咔嗒”声为止。

4)用力往出拉燃油管,检查连接的牢靠程度。油管应被锁在固定位置。

检查所有软管--夹子连接的完整性,确保无泄漏(见图3-14)。


10.怎样进行燃料系统泄压和压力试验

(1)燃油压力释放程序燃料系统内压力是恒定的,压力大约在131-269kPa之间,在维修燃料供给系统之前,必须释放压力。其步骤是:

①断开蓄电池负电缆。

②打开燃油箱加油口盖释放燃油箱压力。

③拆卸燃油导管上压力试验接口盖(见图3-15)。

④用包在毛巾中的小改锥或小冲头压下试验接口以释放燃油压力,用毛巾吸收涌出的燃油。

⑤拿走毛巾并收拾好现场。

⑥把保护盖安装在压力试验接口上。

(2)燃油系统压力试验燃油系统装有一个真空助力的压力调节器。在真空管路与调压器连通情况下,系统燃油压力应大约为241kpa,在真空管路与调压器断开时,系统压力约为269KPa,高出55-69kPa。

1)用0-414kPa燃油压力表接到燃油导管压力试验接头上。

2)从压力调节器上卸下真空管。

3)启动汽车。

4)注意压力表读数,在真空管路切断情况下。燃油压力应约为269KPa。

5)把真空管路接到压力调节器上,记下表的读数,燃油压力应约为241kPa。

6)在真空管路卸掉后,燃油压力应近似高出55-69kPa,否则应检查压力调节器真空管路是否渗漏,扭曲或堵塞。

7)如果燃油压力低,暂时捏闭回油软管部分。如果燃油压力仍然低,检查燃油供油管,燃油滤清器和燃油导管进口是否堵塞。如果燃油压力升高,需要更换压力调节器。

8)如果燃油压力高于技术规范值,检查回油管路是否扭弯或阻塞。

11.怎样试验燃油泵容量和系统压力泄漏

(1)汽油泵容量试验:

①拆卸燃油导管的压力试验接口盖。

②把一个0-414kPa的燃油压力表装到压力试验接口的接头上。

③启动车辆。压力在真空软管接通压力调节器时应为约214kPa。在真空软管与压力调节器分离时,压力应为269kPa。

④如果压力不符合技术规范,在更换燃油压力调节器前先检查下面情况:检查燃油进、出油管及软管是否扭弯或有弯曲节流现象:检查燃油泵流量。良好的燃油泵在把回油管软管部分捏住时至少每分钟输送1L燃油。如果泵油量不足,需检查燃油滤清器或汽油进口滤清器。

燃油泵流量可以用一旧的空调计量软管来核查,软管的一端连到燃油导管上试验接口上,另一端放入容量至少1L的容器里,用一根搭铁线接到燃油泵继电器上的动力输出端来驱动燃油泵。注意一定要捏住回油管软管部分,否则大部分汽油会返回汽油箱。

燃油压力调节器本身是不可调的。

(2)燃油压力泄漏试验:

①在发动机关机情况下,在燃油导管上的压力试验接口接头上安装一精密的0-689kPa的燃油压力表。

②启动发动机并使之怠速运转,检查表的压力读数,燃油压力应该在技术规范之内。

③关掉发动机,记下燃油压力表的读数。燃油压力表不卸下,使发动机放置30min,然后把表的压力读数和发动机被关掉时记下的读数做一比较。压力降达到138kPa,位于131-269kPa范围之内视作符合技术规范要求。④如果燃油压力下降值是在技术规范之内。说明汽油泵出口单向阀和燃油压力调节器两者工作正常。

⑤如果燃油压力下降值大于138kPa,那就再启动发动机并使之怠速运转。

⑥暂时捏闭回油管路的软管部分并停止发动机运转。

记下表的压力读数,使发动机放置30min,然后把表的压力读数和发动机被关掉时记下的读数做一比较,如果燃油压力下降约138kPa,更换燃油压力调节器。如果燃油压降到比138kPa多很多,说明油压正在通过燃油泵出口的单向阀泄漏,燃油泵必须更换。

12.怎样检修喷油器

喷油器装在进气歧管上。它们由发动机控制器通过专门电子系统来控制。由于每个喷油器与12V电压相连,当通过发动机控制器接地时,喷油器就被接通。发动机控制器还控制喷油器接通时间的长短,这称为“脉冲宽度”。脉冲宽度以各种输入为基础,并由发动机控制器计算。发动机控制器以特定的顺序,或点火顺序,接通喷油器。

喷油器与压力油源相通,细雾状燃油从喷嘴喷入进气歧管。喷油器利用电磁力和弹簧力打开和关闭燃油计量柱塞。与电池电压接通时,喷油器内的线圈变成一个电磁铁。线圈产生的磁场,足以克服弹簧压力,提起柱塞,离开其阀座。当发动机控制器切断喷油器电路时,磁场消失,弹簧压力迫使柱塞封住其座。其结构如图3-16所示。

每当打开喷油器,在给定压力下,它总是喷出恒量燃油。由于通过喷油器的压降是固定的,燃油流速也是恒定的,只有喷油器打开和喷油时间是个变量。通过控制喷油器打开时间,发动机控制器就能在怠速时提供较少的燃油,或增加脉冲宽度来满足全开油门时的最大喷油量要求。喷油器电路检修如图3-17图3-18所示。

2.5L和4.0L喷油系统是顺序式的。这意味着,各喷油器有特定的点火顺序,对活塞运动来说,喷油是定时的。尽管它是燃油系统,如果同点火系统相比,顺序喷油是较容易理解的。点火正时根据活塞位置配合火花塞点火,并以特定顺序点燃火花塞。对于4.0L发动机喷油顺序为1-5-3-6-2-4,对于2L发动机其顺序是1-3-4-2。

13.怎样检修进气歧管绝对压力(MAP)传感器

(1)MAP传感器原理MAP传感器安装在前围板上(见图3-19)。 MAP传感器是发动机控制器用来标定对发动机供油量的主要信号。 MAP反应了进气歧管的绝对压力,当发动机负荷变化时,进气歧管的压力变化,使绝对压力传感器的电阻发生变化,由此而使输入发动机控制器的电压信号发生变化。输入给发动机控制器的电压大小与发动机起动时的大气压和发动机运转时的负荷有关。发动机控制器利用此输入信号和其它传感器的输入信号一起调节空燃比。

MAP感器是一个三线、压力型高灵敏度可变电阻器。一条线向传感器输入电压,另一条线使传感器接地,最后一条线是传感器的返回信号(见图3-20)。

进气歧管压力低时(高真空度--通常为怠速和常速工况),传感器的电阻大。当进气歧管压力高时(低真空度--通常在节气门全开工况)传感器电阻小(见图3-21)。

(2)MAP传感器检验 检查MAP传感器真空软管在节气门体和传感器处的连接,必要时修理。点火开关接通,发动机熄火,在MAP传感器接插件引脚B处(标在传感器体上)检验MAP传感器输出电压。输出电压应为4-5V。如果电压不符,用DRB Ⅱ诊断测试仪检测该系统(注:当发动机起动时,电压应降到1.5-2.1V)。点火开关接通,发动机熄火,在MAP传感器接插件的引脚C端测量MAP电源电压,并接地。电压应为5V(±0.5V)。如果电压不符,用DRB Ⅱ诊断测试仪检测该系统。

用欧姆表检测MAP传感器接插件的引脚A与发动机控制器的引脚端之间的传感器接地电路。如果为开路,需检查和修理(见图3-22)。

14.怎样检修同步信号发生器

(1)工作原理 同步信号发生器安装在分电器里,它以四缸机的一、四缸活塞位置,六缸机的三、四缸活塞位置为定位。同步信号和转速传感器一起工作。向发动机控制器提供信号来建立和维持正确的喷油嘴喷油次序。同步信号发生器由安装在分电器轴上的脉冲环和同步信号发生器构成(见图3-23)。同步信号发生器是一个霍尔效应开关,脉冲环通过同步信号发生器旋转180°。

发动机控制器需要建立并维持适当的喷油器喷油顺序,位于分电器内的同步信号发生器(霍尔效应传感器)协同速度传感器来提供输入。通过对活塞3、4(六缸)定位或对活塞4和1(四缸)定位,维持适当的点火顺序。当脉冲环在分电器内旋转时,扫过磁场(信号发生器)。当脉冲环进入信号发生器时,磁场变强,指示活塞3(六缸)的位置,或活塞4(四缸)的位置。当脉冲环离开信号发生时,磁场变弱,指示活塞4(六缸)的位置,或活塞1(四缸)的位置。发动机控制器接收这个信息并能确定适当的点火次序。

当脉冲环进入发生器时,发动机控制器会观察同步脉冲的上升沿,告知它气缸3(六缸)或气缸4(四缸)正开始其排气冲程。在排气上止点前64°,将油喷入该缸的进气歧管。当脉冲环离开发生器时,发动机控制器会观察同步脉冲的后沿,告知它活塞4(六缸)或活塞1(四缸)正开始其排气冲程。在其排气上止点前64°,将油喷入该缸的歧管。

通过速度传感器输入和同步信号发生器输入,发动机控制器就能建立需要的参考点。当收到活塞位置信号时,发动机控制器确定脉冲环的位置,如果脉冲环的上升沿刚刚进入信号发生器的磁场发动机控制器则识别出活塞3(六缸)或活塞4(四缸)。如果脉冲环的后沿刚刚离开信号发生器的磁场,发动机控制器则识别出活塞4(六缸)或活塞1(四缸)。这时,发动机控制器就能以适当的顺序在适当的时间点火。

当一个活塞处于排气冲程时,发动机控制器总是打开一个喷油器。在排气冲程时打开喷油器,让进入歧管的燃油同进气冲程进入的空气完全混合。

(2)同步信号发生器检验把DRB Ⅱ诊断仪同车辆连接,读取故障信息,如果DRB Ⅱ买不到,用一个模拟电压表也能检测同步信号发生器。(见图3-24)。

1)把电压表的(+)插入分电器的插接件的B。

2)把电压表的(-)插入分电器的插接件的C。

注:不要从分电器上拿下分电器插接件。把电压表插入分电器接插件的背面,使其同各接头接触。

(3)把电压表置于直流15V档。把开关拧开“ON”位置。

(4)电压表应显示约8V。

观察电压表时,起动发动机;当发动机运转时,电压表指针应来回摆动。这表明,分电器中的信号发生器在工作。

15.怎样检修曲轴位置传感器(CPS)

(1)CPS的工作原理:燃油喷射同步信息和气缸识别信息是通过曲轴位置传感器提供的。发动机控制器处理CPS输入信号来确定曲轴位置,并通过这个位置信号(以及其它输入信号)确定燃油喷油工作顺序和点火正时。曲轴位置传感器安装在变速箱的飞轮/驱动盘壳体上(见图3-25图3-26)。该传感器是内含磁铁的霍尔效应元件,在距传感器一定的距离内,对钢材料非常敏感。

在飞轮/驱动盘的边缘上有槽组,每组4个槽,2.5L发动机有两组槽。4.0L发动机有3组槽(见图3-27图3-28)。

牙槽在通过传感器时产生脉冲信号,这个脉冲信号输入给发动机控制器,2.5L四缸发动机每循环有两组脉冲信号,每组有4个脉冲。4.0L六缸发动机每循环有3组脉冲信号,每组有4个脉冲。

第四个槽的下降沿(产生脉冲处)是对应活塞的上止点前4°。

如果发动机控制器没有收到曲轴位置传感器的输入信号,发动机将不工作。

(2)曲轴位置传感器检验:靠近进气歧管的后端,从主线束上拆下曲轴位置传感器线束接头的引线。

用欧姆表跨接接线柱A和B(见图3-29)。此欧姆的读数应是开路(无电阻)。如果指示有电阻,则更换该传感器。


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