第3章汽油機燃油限制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修汽油機燃油控制系統(tǒng)的組成與類型3.1汽油機燃油控制系統(tǒng)的主要部件及其電路3.2燃油噴射控制的內(nèi)容和方式3.3汽油機燃油控制系統(tǒng)的檢修3.43.1汽油機燃油限制系統(tǒng)的組成與類型3.1.1汽油機燃油限制系統(tǒng)的作用與組成汽油機燃油限制系統(tǒng)的作用是限制電動汽油泵的工作，使燃油系統(tǒng)中有適當(dāng)壓力的燃油，同時依據(jù)各種傳感器推斷發(fā)動機所處的工況，計算并限制噴油器的噴油時刻和噴油量，保證發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比的混合氣。汽油機燃油限制系統(tǒng)主要由ECM、空氣流量計（或進氣管壓力傳感器）、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器、氧傳感器等傳感器以及電動汽油泵、噴油器等執(zhí)行器組成，如圖3.1所示。圖3.1汽油機燃油限制系統(tǒng)1—ECM2—空氣流量計3—節(jié)氣門位置傳感器4—進氣歧管壓力傳感器5—噴油器

6—凸輪軸位置傳感器7—水溫傳感器8—曲軸位置傳感器9—氧傳感器3.1.2汽油機燃油限制系統(tǒng)的類型汽油機燃油限制系統(tǒng)按進氣量的檢測方式分類，有測量進氣流量［L型，見圖3.2（a）］和測量進氣歧管壓力［D型，見圖3.2（b）］兩種；按燃油噴射的位置分類，有缸外噴射和缸內(nèi)噴射［見圖3.2（c）］兩種，其中缸外噴射又分為單點噴射和多點噴射［見圖3.2（d）］兩種。圖3.2汽油機燃油限制系統(tǒng)類型1—噴油器2—氣缸3—活塞4—進氣歧管3.2汽油機燃油限制系統(tǒng)的主要部件及其電路3.2.1電動汽油泵及其限制電路電動汽油泵的限制電路應(yīng)具備下列功能。①在發(fā)動機起動及運轉(zhuǎn)過程中，電動汽油泵應(yīng)始終工作，以保證足夠的燃油壓力。②當(dāng)點火開關(guān)由OFF轉(zhuǎn)到ON位置而又未起動發(fā)動機時，電動汽油泵應(yīng)能運轉(zhuǎn)3～5s，使油管中充溢壓力燃油，以利于起動。③當(dāng)發(fā)動機熄火后，即使點火開關(guān)仍處于ON位置，電動汽油泵也應(yīng)停止運轉(zhuǎn)。1．由ECM限制的電動汽油泵電路如圖3.3所示。油泵繼電器線圈的一端與電源連接，另一端由ECM限制接地。在轉(zhuǎn)動點火開關(guān)起動發(fā)動機時，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，ECM使電動汽油泵保持運轉(zhuǎn)；若將點火開關(guān)由OFF位置轉(zhuǎn)到ON位置，ECM會讓電動汽油泵運轉(zhuǎn)3～5s。圖3.3ECM限制的電動汽油泵電路2．由點火開關(guān)和ECM共同限制的電動汽油泵限制電路如圖3.4所示。油泵繼電器有兩組線圈：一組線圈干脆由點火開關(guān)起動擋限制，在起動發(fā)動機時使汽油泵運轉(zhuǎn)；另一組線圈由ECM限制，在發(fā)動機起動后使汽油泵保持運轉(zhuǎn)。將點火開關(guān)由OFF位置轉(zhuǎn)至ON位置，ECM會使汽油泵運轉(zhuǎn)3～5s。圖3.4點火開關(guān)和ECM共同限制的電動汽油泵電路3．可控轉(zhuǎn)速的電動汽油泵限制電路可控轉(zhuǎn)速的電動汽油泵限制電路可以在發(fā)動機怠速和低速運轉(zhuǎn)時降低電動汽油泵的轉(zhuǎn)速和泵油量，從而削減此時的耗電量，并延長電動汽油泵的運用壽命。油泵轉(zhuǎn)速限制繼電器由ECM限制（見圖3.5）。當(dāng)發(fā)動機以怠速或低速和中、小負荷工況運轉(zhuǎn)時，繼電器的線圈通電，觸點B閉合，電阻器串入油泵電路中，使油泵以低速運轉(zhuǎn)［見圖3.5（a）］。當(dāng)發(fā)動機處于高速、大負荷運轉(zhuǎn)時，ECM斷開繼電器線圈的電流，使油泵干脆與來自油泵繼電器的蓄電池電源相通，從而以高速運轉(zhuǎn)［見圖3.5（b）］，保證有足夠的燃油供應(yīng)。圖3.5兩速電動汽油泵限制電路圖3.6所示為一種三速電動汽油泵限制電路。燃油泵ECU依據(jù)來自ECM的燃油泵限制信號（FPC信號）限制電動汽油泵的工作電流，使其有高、中、低3種不同的轉(zhuǎn)速。圖3.6三速電動汽油泵電路4．其他類型的電動汽油泵限制電路圖3.7所示為帶燃油泵慣性開關(guān)的電動汽油泵限制電路，這種電路可以在汽車發(fā)生較為猛烈的碰撞事故時，自動切斷電動汽油泵的電源，以保證平安。燃油泵慣性開關(guān)（見圖3.8）在正常狀況下觸點處于閉合狀態(tài)。

當(dāng)汽車發(fā)生碰撞產(chǎn)生的慣性力足夠大，慣性開關(guān)中的慣性球?qū)⒃趹T性力的作用下跳離原來的位置，使開關(guān)內(nèi)的觸點斷開，切斷電動汽油泵的電源，使之停止運轉(zhuǎn)。圖3.7帶燃油泵慣性開關(guān)的電動汽油泵電路圖3.8燃油泵慣性開關(guān)1—燃油泵慣性開關(guān)2—觸點3—推桿4—慣性球在早期接受葉片式空氣流量計的L型汽油噴射式發(fā)動機中，還運用如圖3.9所示的由葉片式空氣流量計油泵開關(guān)限制的燃油泵電路。圖3.9由葉片式空氣流量計油泵開關(guān)限制的燃油泵電路

發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時，空氣流量計的葉片沒有偏轉(zhuǎn)，油泵開關(guān)觸點斷開，汽油泵不運轉(zhuǎn)；發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，進氣使葉片偏轉(zhuǎn)，油泵開關(guān)觸點閉合，油泵運轉(zhuǎn)。

3.2.2噴油器及其限制電路噴油器一個端子接電源，另一個端子與ECM連接圖3.10，ECM限制其搭鐵，使噴油器工作。圖3.10噴油器的限制電路

有些6缸以上的多缸發(fā)動機，2個噴油器用一條線路和ECM連接。

在發(fā)動機每個工作循環(huán)中，各組噴油器各自同時噴油一次［稱為分組噴射，見圖3.11（a）］。全部氣缸噴油器全部并聯(lián)在一起，通過一條共同的線路和ECM連接，各缸噴油器同時噴油［稱為同時噴射，見圖3.11（b）］。圖3.11分組噴射和同時噴射的噴油器限制電路3.3燃油噴射限制的內(nèi)容和方式3.3.1噴油正時的限制1．依次噴射各缸噴油器分別由各自的限制電路和ECM連接（見圖3.10），ECM分別限制各噴油器在各自的氣缸接近進氣行程起先的時刻噴油（見圖3.12）。圖3.12依次噴射示意圖2．分組噴射將多缸發(fā)動機的噴油器分成幾組，每組分別通過一條限制電路和ECM連接［見圖3.11（a）］。在發(fā)動機每個工作循環(huán)中每組噴油器各自同時噴油2次［見圖3.13（a）］。圖3.13分組和同時噴射示意圖3．同時噴射各缸噴油器全部并聯(lián)在一起，通過一條共同的限制電路和ECM連接［見圖3.11（b）］。在發(fā)動機的每個工作循環(huán)中（曲軸每轉(zhuǎn)兩圈），各缸噴油器在ECM的限制下同時噴油兩次［見圖3.13（b）］。3.3.2噴油量的限制發(fā)動機在不同工況下運轉(zhuǎn)時，對混合氣濃度的要求也不同。噴油量的限制方式大致可分為起動限制、運轉(zhuǎn)限制、斷油限制和反饋限制等幾種。1．起動噴油限制在起動噴油限制程序中，ECM按基本噴油量、進氣溫度修正量、電壓修正量來計算起動時的噴油量（見圖3.14），以保證發(fā)動機獲得順當(dāng)起動所需的濃混合氣。圖3.14起動噴油限制示意圖2．運轉(zhuǎn)噴油限制在發(fā)動機運轉(zhuǎn)中，ECM將噴油量分成基本噴油量、修正量和增量3個部分，并分別計算出結(jié)果，然后再將3個部分疊加在一起，作為總噴油量來限制噴油器噴油。圖3.15電壓修正示意圖（1）基本噴油量基本噴油量是依據(jù)發(fā)動機每個工作循環(huán)的進氣量，按理論混合比（空燃比14.7∶1）計算出的噴油量，計算公式為

噴油量

=

進氣量/發(fā)動機轉(zhuǎn)速

×

比例常數(shù)（2）修正量修正量是依據(jù)進氣溫度、節(jié)氣門開度、大氣壓力等實際運轉(zhuǎn)條件，對基本噴油量進行適當(dāng)?shù)男拚?，以使發(fā)動機在各種不同的運轉(zhuǎn)條件下都能獲得最佳濃度的混合氣。修正量的大小用修正系數(shù)表示： 修正系數(shù)

=

修正后的噴油量/基本噴油量修正量主要包括以下幾項內(nèi)容。①進氣溫度修正：ECM以20℃時的進氣溫度為基準，當(dāng)進氣溫度低于20℃時，修正系數(shù)大于1，適當(dāng)增加噴油量；當(dāng)進氣溫度高于20℃時，修正系數(shù)小于1，適當(dāng)削減噴油量（見圖3.16）。圖3.16進氣溫度修正示意圖②大氣壓力修正：ECM以標準大氣壓力（101.325kPa）為基準，假如大氣壓力小于該值，說明車輛在高海拔地區(qū)運用，此時修正系數(shù)小于1，表示應(yīng)削減噴油量（見圖3.17）。圖3.17大氣壓力修正示意圖③蓄電池電壓修正：ECM發(fā)覺蓄電池電壓變更時，同樣會自動對噴油量加以修正，以避開實際噴油量隨蓄電池電壓變更而波動。（3）增量增量是在一些特殊工況下（如暖機、加速等），為加濃混合氣而在原有的噴油量基礎(chǔ)上增加的噴油量。加濃的程度可用增量比來表示： 增量比=（基本噴油量+增量）/基本噴油量增量主要包括以下幾項內(nèi)容。①起動后增量：起動后增量比的大小取決于起動時發(fā)動機的溫度，并隨發(fā)動機的運轉(zhuǎn)時間增長而漸漸減小為1（見圖3.18）。圖3.18起動后增量示意圖②暖機增量：暖機增量比的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機溫度，并隨著發(fā)動機溫度的上升而漸漸減小，直至溫度上升至80℃時，暖機加濃結(jié)束，增量比為1（見圖3.19）。圖3.19暖機增量示意圖

③加速增量：加速增量比的大小及增量作用時間的長短取決于加速時發(fā)動機的水溫（見圖3.20）。水溫越低，加速增量比越大，持續(xù)時間越長。圖3.20加速增量曲線圖

④大負荷增量：當(dāng)節(jié)氣門開度大于70°時，ECM按功率混合比計算噴油量。3．?dāng)嘤拖拗茢嘤拖拗剖荅CM在一些特殊工況下，短暫中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的特殊要求。它包括以下幾種斷油限制方式。（1）超速斷油限制超速斷油是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，由ECM自動中斷噴油，以防止發(fā)動機超速運轉(zhuǎn)，造成機件損壞，也有利于減小燃油消耗量，削減有害排放物。（2）減速斷油限制汽車在高速行駛中突然松開加速踏板減速時，ECM自動中斷燃油噴射，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時再復(fù)原噴油（見圖3.21）。其目的是限制急減速時有害物的排放，削減燃油消耗量，促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速盡快下降，有利于汽車減速。圖3.21減速斷油限制示意圖ECM確定條件時，執(zhí)行減速斷油限制。這些條件包括以下幾點。①節(jié)氣門處于全關(guān)位置。②發(fā)動機水溫已達正常溫度。③發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。通常水溫越低，發(fā)動機負荷越大（如運用空調(diào)時），該轉(zhuǎn)速越高。（3）溢油消退對于有溢油消退功能的發(fā)動機，只有在點火開關(guān)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門位置同時滿足以下條件時，ECM才能進入溢油消退狀態(tài)。①點火開關(guān)處于起動位置。②發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于500r/min。③節(jié)氣門全開。（4）減扭矩斷油限制電控自動變速器的汽車在行駛中自動升擋時，ECM會短暫中斷個別氣缸（如2、3缸）的噴油，以降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速，從而減輕換擋沖擊。4．反饋限制反饋限制是利用傳感器對每一瞬間進入發(fā)動機的混合氣成分進行檢測，并將檢測結(jié)果輸入ECM，ECM依據(jù)這一反饋信號，不斷修正噴油量，使混合氣濃度始終保持在志向范圍內(nèi)。汽油發(fā)動機電控系統(tǒng)是利用氧傳感器或空燃比傳感器進行反饋限制的。反饋限制的另一個目的是保證三元催化反應(yīng)器的工作效率。但只有在混合氣的空燃比處于接近理論空燃比的一個窄小范圍內(nèi)，三元催化反應(yīng)器才能有效地起到凈化作用（見圖3.22）。圖3.22三元催化反應(yīng)器的排氣凈化特性曲線圖ECM依據(jù)氧傳感器的信號對噴油量進行修正。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)中，若混合氣較濃，氧傳感器的輸出電壓大于500mV，ECM便吩咐噴油器削減噴油量，使混合氣漸漸變稀，空燃比上升。當(dāng)實際空燃比升至超過理論空燃比時，氧傳感器的輸出電壓快速下降，低于500mV，ECM依據(jù)這一信號吩咐噴油器增加噴油量，使混合氣漸漸變濃，直至加濃到實際空燃比低于理論空燃比，氧傳感器的輸出電壓再次快速上升，ECM再次發(fā)出削減噴油量的吩咐為止。反饋限制便是如此循環(huán)往復(fù)地進行的（見圖3.23）。圖3.23反饋限制過程反饋限制只能使混合氣在理論空燃比旁邊一個狹小范圍內(nèi)波動。氧傳感器的輸出電壓也隨之在0.1～0.8V不斷變更。通常每10s內(nèi)變更8次以上。發(fā)動機在起動、大負荷（節(jié)氣門全開）及暖機運轉(zhuǎn)過程中，須要較濃的混合氣，此時ECM是處于開環(huán)限制狀態(tài)，氧傳感器不起作用。發(fā)動機起動后，在氧傳感器未達到確定溫度之前，ECM也是處于開環(huán)限制狀態(tài)。當(dāng)氧傳感器出現(xiàn)故障，輸出信號異樣時，ECM也會自動切斷氧傳感器的反饋作用，進入開環(huán)限制狀態(tài)。

3.4汽油機燃油限制系統(tǒng)的檢修3.4.1電動汽油泵及其限制電路的檢修找到電動汽油泵繼電器，拔下繼電器后，將連接繼電器開關(guān)的兩個插孔用導(dǎo)線短接，干脆向電動汽油泵供電。此時若電動汽油泵能運轉(zhuǎn)，說明電動汽油泵的電源電路正常，可進一步檢查油泵繼電器及其限制電路，若均正常，則故障在ECM內(nèi)部，應(yīng)更換ECM。假如干脆供電后電動汽油泵仍不工作，則應(yīng)在汽油箱上的電動汽油泵接線插頭上用萬用表檢測有無電源。若無電源，說明故障在電動汽油泵的電源電路；若有電源，則為電動汽油泵故障，應(yīng)更換電動汽油泵。3.4.2噴油器及其限制電路的檢修1．噴油器工作性能的檢查噴油器工作性能可接受測聽其工作聲音、斷缸檢查等方法來檢查。（1）噴油器工作聲音的測聽

其測聽方法如下。①發(fā)動機熱車后使其怠速運轉(zhuǎn)。②用螺絲刀或聽診器測聽各缸噴油器工作的聲音。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，應(yīng)能聽到噴油器有節(jié)奏的“嗒嗒”聲，這是噴油器在發(fā)動機ECU限制下噴油的聲音（可用拔掉噴油器線束插頭后測聽響聲是否消逝的方法，來確認是否為噴油器工作的聲音）。若各缸噴油器工作聲音嘹亮勻整，則說明各噴油器工作正常。

③若某缸噴油器的工作聲音很小，則說明該噴油器工作不正常，可能是針閥卡滯，應(yīng)作進一步的檢查。④若聽不見某缸噴油器的工作聲音，說明該噴油器不工作。對此，應(yīng)檢查噴油器限制線路或測量噴油器電磁線圈電阻。若限制線路及電磁線圈正常，則說明噴油器針閥完全卡死，應(yīng)更換噴油器。（2）斷缸檢查

其檢查方法如下。

①發(fā)動機熱車后使其怠速運轉(zhuǎn)。

②依次拔下各缸噴油器的線束插頭，使噴油器停止噴油，進行斷缸檢查。若拔下某缸噴油器線束插頭后，發(fā)動機轉(zhuǎn)速有明顯下降，則說明該噴油器工作正常。

相反，若拔下某缸噴油器線束插頭后發(fā)動機轉(zhuǎn)速無明顯下降，則說明該缸不工作或工作不良，可能是噴油器不工作，應(yīng)作進