桑塔纳2000电控燃油喷射系统的检修                                             05汽修  顾卫卫

摘要:轿车电控汽油喷射系统中任何零部件产生故障，都会使发动机不能正常运转。电控汽油喷射系统的故障自诊断系统虽可找出大部分故障的大致范围，但要确定故障所在的具体部位，还必须按照该车型《维修手册》中提供的有关技术资料、检测方法与步骤以及标准数据，采用相应的仪器进行检测。电控汽油喷射系统的大部分部件在结构上都设计成密封式和不可拆卸式，而且损坏后不能修复。因此，检修的主要任务就是通过检测，找出有故障的零部件，予以更换，以恢复发动机的性能。

关键词：                                                                             电喷汽车 燃油供给系统 故障检修 喷油器

1、电喷发动机电喷系统概况

上海桑塔纳2000型轿车发动机，采用莫特郎尼克(Motronic)电子控制多点顺序汽油喷射系统。

Motronic系统是一种将汽油喷射和点火控制结合起来的电子控制系统，是电喷技术发展的最新水平。它的工作原理是通过由各种不同的传感器测得的参数来确定发动机所处的工况，再根据预储在Motronic系统中的数据，求出和提供对应于各工况的点火提前角、闭合角、喷油时刻和喷油持续时间的最佳值。Motronic系统实现的各功能是相互关联的，不能将它们孤立地看待。2VQS1.8L AJR发动机的电喷系统，较又有了慕Ｊ∪チ朔值缙鳎慊鹫庇蒃CU直接控制；采用热膜式空气流量计，精度更高；用节气门控制部件直接控制怠速调节，省去了怠速稳定阀；装用两只爆震传感器，控制爆震能力更强；采用两只点火线圈的双火花点火系。

Motronic系统可分成三大部分：

1.发动机控制单元ECU。主要用来控制、调整汽油喷射和点火，另外还具有故障自诊断和故障应急功能。

2.传感器。主要向发动机控制单元提供发动机在各种工况运行时的参数。

3.执行元件。执行发动机控制单元ECU发出的诸如喷油、点火等各种指令。

采用了电子控制喷射系统后，发动机具有如下优点：

1)提高了输出功率和转矩。

2)降低了燃油消耗。

3)能优化匹配发动机各种运行工况，满足发动机各种工况需要。

4)降低排气中的有害成份。

5)ECU是一个以微型计算机为中心的数据处理，数据控制系统，它具有控制精度高、响应速度快、灵活性高的优点。

2、电喷系统主要结构及其功能

1.传感器

(1)进气压力传感器和进气温度传感器　 见（图1）  

整个系统由6个传感器随时感知发动机的工作状况。其中进气压力、进气温度是两个重要的参数。在早期的电喷发动机上，这两个参数的传感器制成一体：在AJR发动机上是独立的。一为硅电容绝对压力传感器，探测进气压力，它被安装在进气管上，也可装在进气管附近。进气温度传感器也安装在进气管上。。

(2)霍耳传感器G40

在AFE发动机上有分电器，该霍耳传感器安装在分电器内，它传递发动机转速信号，传递第一缸活塞位置信号。当霍耳传感器出现故障时，发动机控制单元不能检测，发动机立刻熄火，无法运转。用V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪读不出此故障的信息。

在AJR发动机上取消了分电器，采用增量式曲轴转角信号，可精确地测定曲轴转角位置，直接由ECU控制。

(3)冷却液温度传感器

冷却液温度传感器装在发动机冷却液出水管上，由此测出发动机温度，转变为电信号传给ECU，用来修正喷油定时，从而获得浓度更合适的混合气。它也是一个负热敏电阻，当该传感器发生故障时，上述故障阅读仪可读取此有关信息。而且，ECU能检测到这种故障，并使发动机转入故障应急状态运行。

(4〉节气门位置传感器G69(图2)                                            节气门位置传感器安装在节气门下方，节气门轴带动节气门位置传感器内的可变电阻转动，用来改变阻值大小。它将节气门开度大小转变为电信号传给发动机控制单元ECU，ECU根据节气门开度大小获得发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、满负荷工况，调节、修正喷油定时。

(5)氧传感器G39

氧传感器是完成混合气闭环控制的重要组件，它又称λ传感器，其外侧电极面暴露在废气流中，而其内侧电极面与外界空气相接触。该传感器由一个特殊陶瓷体(Zi0₂或TiO₂)构成，在它的表面涂有透气性好的铅电极。

其工作原理为：陶姿材料表面多孔，能够允许空气的氧分子在其中扩散。这种陶瓷在温度较高时成为导电体。如果电极两面上的氧含量不一样的话，电极两侧就会有一个电压形成。当λ=1时，混合气完全燃烧，外侧电极面无氧分子存在，这时输出电压就会产生一个突变。

氧传感器通过探测废气中含氧量的多少，能获得上次喷油时间过长或过短的信号，并将该信号转变为电信号传给ECU，由ECU实现对本次喷油时间的修正。

混合气通过氧传感器闭环调节后，能将空燃比控制在λ=0.98-1.02之间范围内，从而得到一个最佳的混合气浓度，同时也使废气中的有害物排放量大大减少。氧传感器在满足下述条件后才能进行正常调节：

发动机温度＞60℃；

氧传感器温度＞300℃；

发动机在怠速或部分负荷下工作。

为了使氧传感器迅速加热，尽早正常工作，在氧传感器中装有加热装置。

桑塔纳2000型轿车发动机氧传感器出现故障时，ECU不能检测，但发动机仍能运转，此时发动机工作状况不是最好。

通过V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，读取氧传感器的数据，获得其发生故障的信息。

2.燃油供给系的执行元件

(1)系统的流程

燃油供给系由汽油泵、喷油嘴、汽油箱、汽油滤清器、分配管、油压调节器等主要零部件构成。其流程示意图列于（图3）

               电动汽油泵、汽油滤清器这两种部件用户比较熟悉，下面仅介绍其它几个专用总成。

(2)汽油喷嘴N30-N33

喷油嘴接受发动机控制单元送来的喷油脉冲信号，将计算精确的燃油喷入进气歧管内。喷油量的多少只与喷油时间的长短有关，与其它因素无关。而喷油时间的长短只取决于喷油脉冲信号的宽度。

当喷油嘴发生阻塞、滴漏等故障时，发动机控制单元不能检测，使用上述故障阅读仪，无法知道故障信息。必须人工检查及排除。

(3)油压调节器

油压调节器设置在分配管上，用来调整分配管中的汽油压力，并用来缓和汽油泵供油时产生的压力波动和喷嘴有节拍喷油时所引起的压力波动。如（图4）所示

            油压调节器内有弹簧、膜片、油压调节阀。当进油压力较大时，汽油推动膜片向左移动，使油压调节阀打开，压力偏高的汽油被释放，油压下降。油压调节器还连接发动机进气管的真空管，当进气管中真空度较大时，对膜片的左移起到吸动的作用，参与油压的调节。

通过上述机械及真空的共同作用，使分配管中的油压和进气管中的气压二者之间的压力差保持一个常数，这样就保证了喷油量的多少只与喷嘴开启时间的长短有关，与汽油压力、进气管真空度等其它因素无关。

(4)分配管

分配管设置于发动机进气管上方，它将汽油分配给每个喷嘴，并起到固定喷嘴、固定油压调节器的作用。

分配管位于发动机舱上部，环境温度较高，这样使管中汽油容易蒸发。因为汽油泵的供油量远远大于发动机的最大耗油量，所以剩余的汽油通过油压调节器返回油箱。由于进油管及分配管中的汽油不断地流动，带走了分配管及进油管的热量，起到冷却作用。同时，由于大量汽油返回油箱，也带走了分配管、进油管中的汽油蒸气，可以防止气阻，提高发动机的热起动性能。

(5)怠速稳定阀N71

上海桑塔纳2000型轿车AFE型电喷发动机装有怠速稳定阀N71总成。1998年3月投产的时代超人，使用的AJR发动机，取消了怠速稳定阀N71。

怠速稳定阀安装在发动机进气管道上，通过调整发动机旁路进气量来调整发动机怠速转速。

发动机怠速运转时，由于发电机、动力转向液压泵、空调压缩机等负载的变化，会引起发动机怠速转速波动，需要用怠速稳定阀对发动机怠速进行调整。

发动机控制单元通过调整怠速稳定阀开度大小，来控制发动机旁路进气量多少，从而达到调整发动机怠速转速的目的。

当怠速稳定阀出现故障时，怠速稳定阀便处于一个固定的位置，使发动机怠速转速上升到110Or/min。 V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪不能读取该故障信息。但可以通过故障阅读仪具有的执行元件自诊断功能帮助人们诊断怠速稳定阀是否有故障。

(6)发动机控制单元ECU

发动机控制单元，位于驾驶员一侧的仪表板下方，转向柱旁边。ECU从各传感器处获得发动机的各个参数，并从发动机控制单元所存储的各个空间点阵中取出相应的数据。通过判断、计算，求出适应发动机工况所需要的点火提前角、喷油时间等最佳数据，将这些数据转变为电信号用来操纵、控制各个执行元件。通过执行元件对发动机点火提前角、喷油时间进行最佳的控制，从而使发动机工作保持在最佳状态。

ECU有一个故障阅读仪接口，用来连接V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，进于下列工作。

1)读取ECU所存储的故障信息。

2)通过读取某些数据，来了解部分传感器和执行元件的工作状态是否正常，并了解发动机工作状态。

3)通过自诊断功能，来了解某个执行元件工作是否正常。

4)消除ECU中所存储的故障信息。

3.电控燃油喷射发动机的故障诊断步骤与元件检测

Ⅰ、电控燃油喷射发动机的故障诊断步骤
    一、注意事项
    1、禁止使用大功率仪器，避免对电控单元产生无线电干扰。2、在拆除蓄电池的搭铁线前，先读取 ECU 中的故障代码。3、检修燃油系统时，先对油路进行卸压。4、在拆卸和插接线路或元件连接器之前，点火开关一定要置于“ ON ”位。
    二、诊断步骤
    以供给系统出现故障为例，应先利用油压表检查系统油压，电喷发动机系统油压一般为 0.25MPa ，如油压低于规定值，先检查油泵、油压调节器和管路是否工作不良。对电控系统故障按下述步骤检查：
    1) 静态模式读取和清除故障码。

2) 症状确认。

3) 症状模拟。

4) 动态故障代码检查。

5) 电路检查。

6) 部件检查。

7) 调整、设定、激活或维修。

8) 试车检验。

 Ⅱ、电控燃油喷射发动机故障自诊断
    一、自诊断系统的功能
　　 现代汽车的电控系统都配备有自诊断系统， ECU 的自诊断系统主要用于检测电子控制系统各部件的工作情况。自诊断系统具有以下功能：① 检测电子控制系统的故障。② 将故障代码存储在 ECU 的存储单元中。③ 提示驾驶员 ECU 已检测到故障，应谨慎驾驶。④ 启用故障保护功能，确保车辆安全运行。⑤ 协助维修人员查找故障，为故障诊断提供信息。　　
    二、 故障代码的读取与清除方法
　　 1、准备工作：① 拉紧驻车制动，变速器置于空挡。② 用直观检查法对发动机控制系统进行全面检查。③ 检查蓄电池电压，电压值应在 11V 以上。④ 启动发动机，怠速运转，使发动机达到正常工作温度。⑤ 关闭所有电控系统和辅助设备。⑥ 检查发动机故障指示灯是否正常。
    2、故障代码的读取与清除方法：① 静态读码的方法。打开点火开关，用跨接线短接诊断端子的 TE l 和 E 1 ，根据“ CHECK ”灯闪烁，读取故障代码。② 动态读码的方法。关闭点火开关，用跨接线短接诊断端子的 TE 2 和 E l 。打开点火开关，“ CHECK ”灯应快速闪烁。然后进行路试，车速不得低于 10km ／ h 。路试之后，再用跨接线短接诊断端子的 TE l 和 E 1 ，根据“ CHECK ”灯闪烁规律读取故障代码。③ 故障代码的清除。在排除故障后，应清除故障码。 

  Ⅲ、电控燃油喷射系统主要元件的检测
电控系统由传感器、ECU、执行机构和线束组成。ECU 不断检测传感器的性能参数，经计算、处理后，再控制执行机构动作。若主要元件出现故障，可读取故障代码、确定故障部位和维修方法。
    一、 传感器的检测
    按信号的产生方式，一般可分为信号改变传感器和信号产生传感器。
　　1. 信号改变传感器的检测：根据其导线的数目可分为单导线型、双导线型和三导线型：（ 1 ） 单导线型传感器的检测：① 断开传感器导线连接器，打开点火开关，测量导线与搭铁之间的电压是否为参考电压。如果测量结果不正确，则应检查导线和 ECU 。　 ② 测量传感器搭铁端子与搭铁之间的电阻值是否为零。③ 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 2 ）双导线型传感器的检测：一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为：① 关闭点火开关，断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，找出搭铁线。② 打开点火开关，用万用表电压挡测量另一根导线与搭铁之间的电压是否为参考电压。若不正常，则检查导线和 ECU 。③ 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子的电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 3 ）三导线型传感器的检测：一根为 ECU 的电源线，一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为：① 点火开关旋到“ OFF ”位置，断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，确定搭铁线。② 点火开关置于“ ON ”位，用万用表电压挡测量其他两根导线与搭铁之间的电压，电压为参考电压的为电源线，剩下的一根导线即为信号线。③ 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子和搭铁端子间的电压是否随发动机工况的变化而变化。
　　2. 信号发生传感器的检测：此类传感器根据其导线的数目可分为单导线型、双导线型：（ 1 ）单导线型传感器的检测。传感器直接搭铁，其导线为信号线。其检测步骤为：① 断开传感器导线连接器，测量导线与 ECU 之间的连接线路是否正常。② 检测传感器端子与搭铁之间是否短路。③ 启动发动机，测量传感器端子电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 2 ）双导线型传感器的检测：一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为：① 断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，找出搭铁线。② 用万用表电压挡测量另一根导线与 ECU 之间的连接是否正常。③ 启动发动机，测量传感器两端子间的电压是否随发动机工况的变化而变化。
    二、主要执行元件的检测
    1. 电动汽油泵：（ 1 ）电动汽油泵的控制：装有电控燃油喷射（ EFI ）系统的汽车，只有发动机运转时，油泵才开始工作。即使点火开关接通，只要发动机没有转动，油泵就不工作。一般都是当发动机点火开关置于“ ON ”位时，油泵运转 2 秒后停止，发动机启动后油泵才继续工作。（ 2 ）电动汽油泵的检测：① 拆下油泵。② 用欧姆表测量油泵线圈的电阻。在 20 ℃时，标准电阻值为 0.2~3.0 Ω。如超出标准电阻值范围，则应更换油泵。③ 将蓄电池正极与油泵正极相连，负极与油泵负极相连，检测油泵的运转情况。注意：必须在 10 秒内完成，以免油泵线圈烧毁。
　　2. 喷油器：（ 1 ）喷油器驱动方法：喷油器驱动方法有两种：电压控制方法和电流控制方法，电压控制方法的驱动电路适用于低阻值喷油器和高阻值喷油器，电流控制方法的驱动电路只适于低阻值喷油器。（ 2 ）喷油器及其控制电路的检测：① 喷油器检测。主要 进行喷油器线圈的电阻、喷油量、雾化效果及针阀卡滞和泄漏的检测。② 喷油器电路检测。主要检测喷油器与 ECU 间的导线和连接器是否良好。
　　3. 怠速控制阀（ ISC ）：（ 1 ）步进电机式怠速控制阀的检测：① 拆下怠速控制阀，检测线圈的电阻是否正常。② 给怠速控制阀的四个线圈依次通电，怠速控制阀应逐渐关闭；若依相反顺序通电，则怠速控制阀逐渐打开。如怠速控制阀工作不正常，应更换怠速控制阀。③ 检测连接线束和 ECU 控制是否正常。（ 2 ）电磁式怠速控制阀的检测：① 拆下怠速控制阀，测量电磁线圈的阻值是否符合要求。② 分别给两个线圈施加电压，阀门应交替开启和关闭。如不正常，应更换怠速控制阀。③ 检测连接线束和 ECU 控制是否正常。
    三、 ECU 电脑控制单元的检测
　　1. 检测注意事项：1) 不得损坏导线、连接器，避免短路或接触较高的电压。2) 慎重使用电子检测设备和仪器，高电压会使 ECU 芯片内部电路短路或断路。检测时，最好使用兆欧级阻抗的数字表。3) 没有适当的工具和有关知识，禁止拆卸、检测 ECU 。4) 所有的高压元件距离传感器或执行装置的控制线至少 25mm 以上。5) 防止静电对 ECU 的损害。
　  2. 导线连接器的检测:检测与 ECU 相连的导线连接器时，可用手轻微摇动连接器，察看是否有松动，若有松动，应拨下连接器，检查接触片是否被腐蚀，若有腐蚀现象，需用铜刷或电器接触清洁剂将其除去。安装时，可用专用的导电油脂涂抹，以防腐蚀。
　　3.ECU 的基本检测：1 ）检测 ECU 的电源线、搭铁线是否良好，导线连接器是否正常。拔下电缆连接器，查看其内部有否锈蚀、触针是否弯曲，并检查 ECU 上的所有搭铁线是否有腐蚀。如果上述检测一切正常，可用替代法确定 ECU 是否有故障。2 ）检测 ECU 的闭环控制情况。在氧传感器良好的情况下，启动发动机并使其怠速运转，检测氧传感器的信号电压。在正常情况下，其信号电压应在 0.1~0.9V 之间不停的变化，否则，说明 ECU 有故障。
    四.电控系统的故障诊断与检测
　当发动机电控系统出现故障时，可通过专用检测仪器进行检查，将仪器与诊断接头相连，读出故障码及故障原因。当显示与某元件有关的故障代码时，应进行该元件的基本检测，若不能排除故障，则按故障代码的诊断流程进行相关数据的进一步的检测。　　　

 4.检修电喷系统注意事项

    （1）严禁在发动机运转时将蓄电池从中断开，以防产生瞬变过电压将传感器和电子控制单元损坏；

    （2）跨接起动其他车辆时，须先断开点火开关，才能拆装跨接线；

    （3）在车身进行电弧焊时，必须先断开电子控制单元电源；

    （4）不能直接测试电子控制单元；

    （5）点火开关关闭30秒后，才可以拆装电子控制单元接线插头；

    （6）蓄电池搭铁极性切不可接错，必须负极搭铁；

    （7）电子控制单元、传感器必须防止受潮，不允许将电子控制单元或传感器的密封装置损坏，更不允许用水冲洗电子控制单元和传感器；

    （8）电子控制单元必须防止受剧烈振动；

    （9）电控汽油喷射装置对汽油的清洁度要求很高，使用中应注意定期更换燃油滤清器；

    （10）电喷车上不宜安装功率较大的无线电台。

    （11）燃油系统管路具有一定的压力，打开之前应将抹布放到连接处，然后小心地松开连接以卸压；

    （12）在发动机运行时或起动时，请勿触摸或拔下点火高压线；

    （13）喷油和点火系统以及测试仪器的导线仅在关闭点火状态下才可拔下或插上；

    （14）当发动机需以起动转速运转而不起动时，例如检查气缸压缩压力，应断开发动机传感器插头，做完该项工作后，应查询电子控制单元故障存储器；

    （15）对燃油供给系统/喷射系统检修时遵守下述清洁规定：

    松开接头前彻底清洗接头及周围区域； 拆下的零件放在清洁的表面上且覆盖好，不能用有绒毛的布；只能安装清洁的部件，安装前才打开包装；燃油系统打开后，尽量不要用压缩空气吹洗，尽量不移动车辆。

电喷系统的可靠性比较高，在使用中一般不容易出现故障和损坏现象。多数故障为电气和电子装置的插接件的接触不良而导致故障，接触不良常常是因为其表面氧化物和污染物绝缘的结果。常拆装或研磨各触点，能改善各连接插接件间的导电性。

5、燃油系统保养注意事项
    不但在进行燃油系统的保养，而且在进行任何类型的保养时，安全性都是最重要的因素。不按安全法规进行保养和维修可能会导致严重的人身伤害或死亡。严格遵守下列规则和指导，就能安全而有效地完成汽车燃油系统部件的保养和检验。 
    1)为了避免可能出现的着火和人身伤害，一定要断开蓄电池负极电缆。除非修理和试验程序要求施加蓄电池电压。
    2)在断开燃油系统任何部件(喷油器、燃油导管、压力调节器等等)、管接头或燃油管路连接之前，一定要对燃油系统卸压。在对燃油系统卸压时，操作要格外小心，避免暴露的皮肤、面孔和眼睛被溅上油。
    3)在松开管接头或连接之前，一定要将车间里的毛巾或擦布绕在管接头或连接处，吸附由于溢泄而流出的燃油。一定要迅速从发动机表面擦除所有泄出的燃油(一定会发生)，确保所有漫满燃油的擦布和毛巾存放在合适的废物箱中。 
    4)在车间的工作面附近，一定要配备一个干式化学灭火器(等级B)。
    5)不要让喷洒的燃油或油蒸气与火花或明火相遇。 
    6)当松开或紧固燃油管的连接管接头时，一定要使用一个保险防护扳手。这样便会防止对燃油管不必要的压或扭。一定要遵守正确的力矩规定。 
    7)一定要用新的O形圈替换老化的燃油管接头O形圈。在安装燃油管的地方，不可用燃油软管或等同软管代替。   
    8)安装的将一薄层30W发动机轻质油涂在燃油滤清器接头上。安装燃油软管。 
    9)安装燃油滤清器并从新连接燃油管。
    10)落下汽车。
    11)连接蓄电池负极电缆。

小结：

通过此论文我们知道了汽油喷射发动机与化油器式发动机相比的优点，突出的优点是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。电子控制燃油喷射装置的缺点就是成本比化油器高一点，因此价格也就贵一些，故障率虽低,一旦坏了就难以修复（电脑件只能整件更换），但是与它的运行经济性和环保性相比，这些缺点就微不足道了。

参考文献：

任东  《汽车发动机 》                  出版社：       机械工业出版社

欧阳爱国  《汽车技术实训》             出版社：    北京理工大学出版社

赵英勋  《现代汽车检测与故障诊断》     出版社：       国防工业出版社