帕萨特B5燃油供给系统的故障诊断与检修.docx
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帕萨特B5燃油供给系统的故障诊断与检修
帕萨特B5燃油供给系统的故障诊断与检修
摘要
随着世界汽车整车行业的发展,汽车运用技术的不断成熟,人们对汽车性能的要求不断提高,特别是在燃油方面最为突出,大多数的人们喜欢用节能环保的车型,从这样的发展趋势还是那个分析,汽车生产厂商不得不在燃油供给方面下功夫,帕萨特B5型汽车燃油供给系统就是其中一部分,同时燃油供给系统在把汽车节能和环保方面起到了重要作用,但是在行驶过程中会受到各种外界因素的影响,从而使燃油供给系统出现一系列的故障。
而燃油供给系统影响直接影响着汽车的行驶稳定性和节能环保性,因此本文通过对帕萨特B5型汽车燃油供给系统的元件介绍,分析故障和诊断排除,及各主要元件的检修,并结合实际案例分析燃油供给系统出现的故障进行诊断和排除。
关键词:
燃油供给系统;元件检修;故障诊断与排除
1前言
当今时代的快速发展,社会的不断进步,汽车电控技术也得到了迅速的发展,现代汽车电控技术已成为一个国家汽车工业发展水平的重要标志。
20世纪70年代后,随着汽车数量的日益增多,汽车的节能和环保成为了各个国家政府最为关注的话题,能源危机所带来的影响更为突出。
为了解决节能和环保问题,在汽车工业相对发达的国家相继制定出了燃油经济法。
现代汽车中所采用的电控技术为解决燃油供给问题起到了重要作用,电控燃油供给系统是汽车动力输出的根本,燃油供给系统工作状况的好坏直接影响着汽车的动力性、经济性、环保性,各个国家对燃油供给系统的工作要求也不断地提高。
如电控燃油喷射系统取代传统化油器式燃料供给系统,以提高汽车的动力性;准确的控制燃油供给系统所提供的混合气,准确地控制空燃比,以提高起汽车的经济性;在排放系统中安装三元催化装置,可降低废气排出,以提高汽车的环保性。
燃油供给系统是燃油喷射系统(燃油供给系统、空气供给供给系统、电子控制系统)的一个子系统,燃油供给系统主要由电动燃油泵(内置式和外置式)、燃油压力调节器(机械膜片式)、喷油器(轴针式和孔式)等组成。
在电动燃油泵的安装位置上,由于内置式与外置式相比具有噪声小、不易产生气阻和泄漏、体积小、耐久性和可靠性好等优点,因而未来将普遍采用内置式燃袖泵。
帕萨特B5汽车就是采用内置式电动燃油泵。
在喷油器的结构上,由于孔型喷嘴喷射雾化好,在燃油经济性与排污控制方面有优越性,未来的喷油器将采用双孔和多孔喷嘴结构(尤其是多孔喷嘴),同时也会有新的喷油器结构出现,新一代喷油器设计的核心要求和理念是:
提高喷油器开启和关闭的响应速度、加强开启和关闭时对喷油器流量的非线性因素的控制、提高喷油器线性动态流量范围和提高喷油器的使用寿命。
帕萨特B5轿车所采用的喷油器是电磁阀控制式轴针喷油器,这种喷油器达不到现在高级汽车对喷油器性能的要求,压电式控制式的喷油器的优势越来越明显。
在喷射方式上,由于多点喷射容易保证各缸混合气的均匀性和空燃比的一致性,而使得多点喷射(MPI)喷射系统的发展趋势。
近些年内,进气管内多点喷射方式还会很流行,但是因为缸内喷射在改善燃油经济性和动力性、降低噪声、节约成本等方面有着巨大的潜力,因此21世纪特采用缸内直接喷射方式,并且采取顺序多点喷射方式,以获得更佳的经济性和更低的排放污染。
最为合适的方式是喷射与点火相互约束,由点火引导燃油顺序喷射。
帕萨特B5汽车采用的是多点喷射方式,缸内直喷技术也是帕萨特B5汽车的发展趋势。
本文对帕萨特B5轿车燃油供给系统及系统各主要元件(电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器)的检修进行了详细的分析,重点是对帕萨特B5轿车所用喷油器的现状分析及喷油器的发展方向进行分析,最后对帕萨特B5轿车燃油供给系统的常见故障与帕萨特B5轿车所发生的两例故障进行详细的分析,并在分析的过程中逐步排除故障,使燃油供给系统的诊断和检修技术也不断地提高和成熟,燃油供给系统的检修速度和质量也得到了提高。
2帕萨特B5轿车发动机的介绍
2.1发动机的组成
汽油发动机一般由两大机构和五大系统组成:
曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、启动系、点火系、起动系组成。
柴油发动机无点火系。
(1)曲柄连杆机构:
该机构主要由机体组(缸盖﹑缸体﹑油底壳)﹑活塞连杆(活塞﹑活塞环﹑活塞销﹑连杆体﹑连杆瓦盖﹑连杆螺栓)﹑曲轴飞轮组(曲轴飞轮)等组成。
它是发动机产生动力并将活塞的直线往复运动转变成曲轴旋转运动的机构。
(2)配气机构:
为使发动机工作循环连续进行,必须定时地开闭气门,以便向气缸内充入混合气和排出废气。
该机构主要由气阀组(气门﹑气门导管﹑气门弹簧等)和气门传动组(凸轮轴﹑挺杆﹑推杆﹑摇臂﹑摇臂轴﹑正时齿轮等)组成。
(3)燃料供给系统:
它主要由汽油箱﹑汽油泵﹑汽油滤清器﹑化油器﹑空气滤清器﹑进气歧管﹑排气歧管和排气消声器等组成。
其作用是把汽油和空气混合为合适的可燃混合气送入气缸,并使燃烧后生成的废气排入大气。
(4)点火系统:
作用是按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气,主要指汽油机的电源﹑点火线圈﹑分电器﹑火花塞等。
(5)冷却系统:
有冷却水泵﹑散热器﹑风扇﹑节温器﹑和水套等。
其作用是把机体的热量散发到大气中去,以保持发动机正常的工作温度。
(6)启动系统:
主要为启动机和附属设备。
发动机起始工作的动力是启动系,即由启动机带动曲轴转动,发动机正常工作后,启动机不再起作用。
(7)润滑系统:
包括机油泵﹑集虑器﹑限压阀﹑润滑油道﹑机油粗滤器﹑机油细滤器和机油冷却器等。
其作用是将润滑油输送到相对运动零件的摩擦表面,减轻机件磨损,还有冷却、防腐防锈、密封、清洗各零件表面的功能。
2.2.1电控燃油喷射系统
众所周知,要提高发动机的动力性、燃油经济性和降低排放污染,就必须根据汽车运行工况的变化,精确控制供往汽缸的混合气浓度。
传统的化油器存在诸如易发生气阻、结冰、节气门响应不灵敏等现象,在多缸发动机中供油不匀,引起工作不稳、不利于大功率设计。
为了弥补这些缺陷,早在上个世纪三十年代,汽油喷射系统就已在开始航空发动机的研发中被作为研究对象,经过10多年的深入研发,在1945年二战面临结束的晚期,喷射系统开始应用于军用战斗机上它充分的消除了浮子式化油器不能完全适用军用战斗机作战工况的缺陷,如易冰点、气阻、由于惯性、重力等物理作用,在作战旋转、翻滚动作中燃油溢出、燃油与量孔分离等缺点,电控汽油喷射技术就是在此基础上应运而生的。
电控燃油喷射(EFI)系统能实现混合气浓度的(即空燃比)的高精度控制。
比化油器式汽油机供给系统和K型、KE型汽油喷射系统有明显的优越性。
因为电子控制的灵活性和电脑强有力的综合处理能力,使电控系统能够根据发动机运行工况和运行环境的变化,如起动、暖机、怠速、加速、满负荷、部分负荷、滑行、环境湿度、海拔高度和燃油品质等,实现最佳空燃比控制及最佳点火提前角控制,以优化发动机各种运行工况,从而取得良好的皆有和排气净化等效果。
如上海桑塔纳2000轿车装用电控汽油喷射系统后,发动机排量不变,与原装化油器式发动机相比,排放污染物(一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物)减少了50%以上,最大转矩提高了7%,最大功率提高9%,加速时间缩短20%,等速百公里油耗也略有下降。
电控燃油喷射系统的工作原理:
电控燃油喷射系统的形式多样,但其组成相同都是由三个子系统组成:
空气供给系统、燃油供给系统和控制系统。
该系统利用各种传感器检测发动机的各种状态,经电脑的判断、计算,使发动机在不同工况下,均能获得合适浓度的可燃混合气。
电子控制喷油系统是通过空气流量计、歧管绝对压力传感器或节气门位置传感器来检测发动机进气量,电子控制单元根据各种传感器的信号进行判断、计算、修正控制喷油器喷油的持续时间,使发动机获得该工况下运行所需的最佳可燃混合气浓度。
2.2.2空气供给系统
空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常功能工作时的进气量。
发动机工作时,空气经空气滤清器过滤后通过空气流量计(L型),节气门体进入进气总管,再通过进气歧管分配给各缸。
节气门体中设有节气门,用以控制进入发动机的空气量,从而控制发动机的输出功率(负荷)。
在节气门体的外部或内部设有与住进气道并联的旁通怠速进气通道,并有怠速控制阀控制怠速时的进气量。
在L型电控燃油喷射系统中,流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量,而在D型喷射系统中,绝对压力传感器测量的是进气管内的绝对压力,流经怠速控制阀的空气也在检测范围之内。
怠速控制阀有ECU直接控制。
2.2.3燃油供给系统
燃油供给系统的功用是供给喷油器一定压力的燃油,喷油器则根据电脑指令喷油。
电动燃油泵将汽油自油箱内吸出,经滤清器过滤后,由压力调节器调压,通过油管输送给喷油器,喷油器根据电脑指令向进气管喷油。
燃油泵供给的多余汽油经回油管流回油箱。
燃油泵一般装在油箱内。
喷油器由电脑控制,有些发动机上还装有冷起动喷油器,冷起动喷油器安装在进气总管上,仅在发动机低温起动时喷油,以改善发动机的低温起动性能。
2.2.4电子控制系统
在电控燃油喷射系统中,喷油量的控制是最基本的也是最重要的控制内容,ECU根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本是喷油时间(喷油量),再根据其他传感器(如冷却液温度传感器,节气门位置传感器等)对喷油时间进行修正,并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令,是喷油器喷油(通电)或断油(断电)。
2.2帕萨特B5轿车发动机的介绍
帕萨特B5轿车新车型装备全新的1.8L/9.2KWANQ水冷直列四缸四冲程五气门恒流电子控制多点喷射汽油发动机。
该发动机采用了双顶置凸轮轴,三进二排的五气门可变进气系统(同时,打开的时间也不同(中间的进气门先打开)是发动机吸入的新鲜空气产生漩涡,加速和优化了混合气的雾化,提高了发动机的功率和扭矩。
)可变凸轮轴的配气相位控制,使发动机的性能大为提高。
(1)取消了中间轴,机油泵有曲轴通过链条直接驱动,简化勒缸体的结构。
(2)近排器官设置在缸体两侧,进气管加长截面积增加,提高勒充其量,使功率和扭矩增大。
(3)在油底壳上加装了一个油位/油温传感器,油底壳采用铝合金散性能好。
(4)控制单元采用MOTRONIC3.8.3多点顺序喷射。
(5)空气流量采用热膜式空气流量计直接测量,在空气流量计内没有运动件,因而不存在运动阻力,使空气流量计可靠性好量精度高。
(6)节气门控制阀体,既为传感器又为执行器,直接在节气门上控制减少发生漏气的可能。
(7)取消分电盘,点火正时有控制单元控制,凸轮轴前段增加隔板转子(带霍尔传感器)用来识别第一缸的位置。
(8)曲轴上装有一个60齿的触发轮,其中缺少2齿用来识别1缸和4缸的位置。
用于产生曲轴转角信号,比分电盘产生的曲轴专辑哦啊信号更加准确。
(9)装有独立点火线圈,直接安装在火花塞上,取消了高压线(点火线圈内带放大器)。
(10)装有2个爆震传感器,控制爆震的能力更强。
(11)发动机内齿型皮带采用自动张紧轮。
(12)采用4孔喷油嘴比单孔喷油嘴的雾化效果更好。
(13)发电机皮带采用自动张紧轮。
(14)采用双凸轮轴,凸轮轴采用空心结构,减轻了重量。
(15)装有硅油脂离合器,当温度高于55℃时自动运转,减少发电机的负载。
(16)排气门头部内部充钠,钠在大约970℃时成为液体,有良好的散热效果。
(17)对固定缸盖的螺丝孔加套,增加缸盖的强度,为了提高充气系数每个气缸设有5个气门,每个气缸各有3个进气门2个排气门,提高了发动机的性能。
3帕萨特B5燃油供给系统的组成与功能
3.1 燃油供给系统的组成
燃油供给系统的作用是根据ECU的指令,以恒定的压差将一定量的燃油喷入进气管中,帕萨特B5型汽车燃油供给系统主要由电动燃油泵、燃油箱、燃油分配管、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器等组成[5],如图3-1所示:
图3-1燃油供给系统组图
1-回油软管2-进油软管3、8、28-油管夹头4、7、9、21、
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