概述电控发动机喷油器的原理与检修

概述电控发动机喷油器的原理与检修

梁洪艳

湛江德利车辆部件有限公司524094

摘要：叙述电控发动机喷油器的结构及工作原理，分析其常见故障现象及原因，探讨故障的检测方法与喷油器的维护。

关键词：电控发动机；喷油器；原理；检修

一、喷油器的作用

电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。喷油器的功用是根据ECU的指令，控制燃油喷射量。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。

二、喷油器的类型

2.1按喷油口的结构不同，喷油器可分为孔式和轴针式两种。

2.2按其线圈的电阻值不同，可分为高阻喷油器和低阻喷油器两种类型。

三、喷油器的工作原理

当喷油器电磁阀未被触发时，小弹簧将枢轴盘下的球阀压向泄油孔上，泄油孔关闭，在阀控制腔内形成共轨高压。同样，在喷嘴腔内也形成共轨高压。共轨高压对控制柱塞端面的压力和喷嘴弹簧的合力高与高压燃油作用在针阀锥面上的开启力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密封，针阀保持关闭状态。

当电磁阀被触发时，枢轴盘上移，球阀打开，同时泄油孔被打开，这时引起控制腔的压力下降，结果，活塞上的压力也随之下降，一旦活塞上的压力和喷嘴弹簧的合力降至低于作用于喷油嘴针阀承压锥面上的压力（此处油压仍为共轨高压），针阀将被打开，燃油经喷嘴上的喷孔喷入燃烧室。这种对喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速打开针阀所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的打开针阀所需的控制作用，是通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低，从而打开针阀。

电磁阀一旦断电不被触发，小弹簧力会使电磁阀铁芯下压，球阀将泄油孔关闭。泄油孔关闭后，燃油从进油孔进入阀控制腔建立起油压，这个压力为油轨压力，这个压力作用在柱塞端面上产生向下压力，再加上喷嘴弹簧的合力大于喷嘴腔中高压燃油作用在针阀锥面上的压力，使喷嘴针阀关闭。

此外，因为燃油压力高，会在针阀和控制柱塞处产生泄漏，这些泄露油会通过回油孔流入喷油器的回油口。

四、电控喷油器的常见故障与检修喷油器常见故障

电控燃油喷射系统喷油器易损故障可分为机械故障和电路故障两种。

4.1机械故障

机械故障表现为喷油器由于粘滞、堵塞、泄漏而引起机械动作失效，造成发动机的运转出现损坏性工况，严重影响汽车的正常使用。

4.1.1喷油器粘滞

该故障是在发动机ECU发出喷油信号，喷油器的电磁线圈通电后产生磁吸力，由于针阀与阀座的间隙被残存的粘胶物阻塞，致使吸动柱塞升起的动作发涩，达不到规定的针阀开启速度，影响正常的喷油量。喷油器发生粘滞故障后，发动机出现怠速不稳、起动困难、加速性能变差等症状。产生喷油器粘滞的主要原因是使用了劣质汽油而引起的。劣质汽油中的石腊和胶质，将会短期内引起喷油器粘滞，造成发动机早期故障发生。

4.1.2喷油器堵塞

该故障可分为内部堵塞和外部堵塞两种状况。内部堵塞原因是汽油中混入杂质和污物堵塞喷油器内部的运动间隙，使喷油器机械动作失效。外部堵塞原因是喷油器外部的喷射口被积炭和污物堵塞，造成喷油器喷射工作失效。喷油器发生堵塞故障后，发动机起动困难、运转不稳、怠速熄火、加速性能变差，甚至造成发动机喘抖，导致机件异常磨损情况恶化。由于喷油器堵塞的程度不同，堵塞的状况不同，发动机出现早期故障的症状也不同。

4.1.3喷油器泄漏

该故障可分为内部泄漏和外部泄漏两种状况。内部泄漏的原因是喷油器在使用中早期磨损，造成喷油器在压力油路的施压状态下，不断向进气歧管内泄漏汽油。外部泄漏的泄漏部位在喷油器和压力油管连接处，汽油泄漏在进气歧管外部，油滴在气缸体上，遇热后在发动机罩内蒸发，一旦出现电路漏电火花，随时都会引起火灾。当喷油器发生内部泄漏后，发动机耗油量明显增加，而且发动机动力性变差，排放之一的HC值增高。另外，由于喷油器内部泄漏造成喷射雾化不好，引起发动机运转不平稳，混合气燃烧不完全，排气冒黑烟。喷油器外部泄漏后，发动机起动困难、怠速熄火、动力性下降、耗油量猛增、运转喘抖和加速困难。

4.2电路故障

喷油器自身的电路故障主要表现在电磁线圈上，可以归纳为线圈断路、线圈短路和线圈老化。

4.2.1电磁线圈断路

电磁线圈烧断的喷油器，燃油喷射工况中断，造成发动机无法运转。造成线圈烧断的原因，主要是维修中盲目改动线路，造成接线错误，而将线圈绝缘层烧坏。另外，在清洗喷油器的维护中，由于操作者不熟悉电磁线圈电阻值的知识，错误地将低阻值喷油器直接接到蓄电池电源上，导致线圈载流量超过限度，发热烧蚀线圈漆包线的绝缘层，严重的甚至烧断线圈的导线。

4.2.2电磁线圈短路

电磁线圈短路是指喷油器电磁线圈正常出现的脉冲控制电流，未经规定线路流动，而通过一条短捷的线路流动。喷油器电磁线圈的连接方式是由一个双位导线连接器连接线圈首尾两端。导线连接器送出的两根引线，一根接轿车蓄电池电源正极，另一根经过汽车的发动机ECU后，接入控制喷油器电磁线圈的搭铁回路。喷油器电磁线圈发生短路故障，即未经发动机ECU而直接搭铁。短路故障发生后，只要接通点火开关，喷油器就一直喷油。在起动发动机时，由于油量过多，造成火花塞被淹而无法起动。即便发动机勉强能起动，发动机运转工况也异常恶化，燃油消耗量过高，混合气过浓，产生爆燃而引起发动机喘抖，造成机械部件磨损加剧。另外，过量的汽油还会在排气中燃烧，废气排放超限，严重冒黑烟，HC值极高，甚至损坏三效催化转化器。产生喷油器电磁线圈短路的主要原因是维修中接线错误，导线连接器周围过脏。

4.2.3电磁线圈老化

喷油器电磁线圈老化是指线圈阻抗值增加，造成脉冲控制电流在老化的线圈上受阻，导致线圈产生的电磁吸力不足，影响喷油的喷射效果。当线圈老化出现后，发动机起动困难、怠速不稳、加速性能变差，通常老化属于自然规律，电磁线圈也如此，但是短期内电磁线圈发生老化大多都是由异常原因造成的故障。产生线圈老化的异常原因是喷射系统中的脉冲电流控制值偏高，电流过大而引起发热，导致线圈过早出现老化，其故障根源是发动机控制系统工作状态失常。

4.3电磁喷油器的检测

4.3.1喷油器电路电压的检测

当点火开关置于“ON”位置时，发动机ECU的端子10#、20#、30#与端子E01间应有9～12V电压。

4.3.2喷油器工作情况检查

发动机热车后怠速运转时，用旋具（螺丝刀）或听诊器（触杆式）接触喷油器，通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时应能听到喷油器有节奏的“嗒嗒”声――这是喷油器在电脉冲作用下喷油的工作声。若各缸喷油器工作声音清脆均匀，则各喷油器工作正常；若某缸喷油器的工作声音很小，则该缸喷油器工作不正常――可能是针阀卡滞，应作进一步的检查；若听不见某缸喷油器的工作声音，则该缸喷油器不工作，应检查喷油器及其控制线路。

另外，还可通过检查喷油器的工作声音和发动机转速之间的关系来检查喷油器的工作情况，其具体方法如下：发动机热机时，接好转速表（用蓄电池作转速表的电源，转速表的触杆接检查连接器的IGG端子）。使发动机转速达2500r/min以上，听喷油器的喷油声音（应该有喷油声音）。放开油门后，在短时间内喷油声音应停止，发动机转速随即迅速下降到低于1400r/min，接着，喷油声音又恢复，转速上升到1400r/min。如不这样，应检查喷油器或ECU的喷油信号。

4.3.3喷油器电磁线圈电阻的测量

拔下喷油器的导线连接器，用万用表Ω档测量喷油器上两个接线端子间（电磁线圈）的电阻值。在20℃时，高电阻型喷油器的电阻值应为12～16Ω，低电阻型喷油器应为2～5Ω。如果电阻值不符，应更换喷油器。

结束语

喷油器是电喷发动机上的重要的部件，如果喷油器出现了故障，会导致汽车电喷发动机常会出现起动困难、怠速不稳、加速不良等故障现象。及时对发动机喷油器进行检修对于保证汽车的正常行驶有着至关重要的作用。

参考文献：

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[2]阳亮.基于工作过程的发动机电控技术课程设计2015.2

[3]陈立旦，陈开考.基于能力本位的发动机电控技术课程改革探索2013.7