汽油机燃油供给系统故障修复工艺设计

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学号 201006100 密级公开

XXXX本科毕业论文

汽油机燃油供给系统故障修复工艺设计

学院名称：工程技术学院专业名称：交通运输学生姓名：XXX 指导教师：XXX 副教授

二○一四年五月

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITY

The Design of Gasoline Engine Fuel Supply System Troubleshooting and Repairing Process

College ：School of Bailie Engineering & Technology Subject : Traffic and Transportation Name : XXX Directed by :XXX

May 2014

郑重声明

本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：

摘要

电控燃油供给系统作为汽车的核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化和舒适性。由于发动机在工作中各种机件的磨损，汽油中胶质的堵塞，空气中灰尘的污染以及日常的维护保养不当，都会使汽油机燃料供给系统出现各种各样的故障。因此，燃料供给系统一旦有了故障，就要及时准确地予以排除，否则，将给发动机工作带来隐患。因此，掌握汽车电控燃油供给系统的保养、故障检测及排除方法，对保证汽车的正常运行尤为重要。为此本文对汽油机燃油供给系统的组成工作原理做了详细介绍，同时对汽油机燃油供给系统常见故障的产生原因、故障诊断与修复做了全面的分析，最后结合实例分析了汽油机燃油供给系统常见故障的诊断与修复设计的合理性与实用性。

关键词：燃油供给系统；故障诊断；修复；工艺设计

ABSTRACT

Electronic fuel supply system is a core part of the vehicle, whose performance will directly influence the car's power performance, economy, reliability, safety, emission and comfort. Because of all kinds of the wear in machine elements of engine working .such as gel stemming in the petrol，the pollution of the dust in the air and improper maintenance in the daily life. Therefore, once the fuel supply system occurs malfunction, you should timely and accurately exclude, otherwise, will give the engine possible failure. Therefore, mastering maintenance, fault detection and exclusion methods of automotive electronic control fuel system is very important to ensure the normal operation of the vehicle. In this paper, working principle of gasoline engine fuel supply system is introduced in detail, at the same time, make a comprehensive analysis of common trouble causes, fault diagnosis and repair. Finally, combined with case analyzes the rationality and the practicability of the gasoline engine fuel supply system common fault diagnosis and repair design.

Key words: fuel supply system; fault diagnosis; repair; process design.

第1章绪论 .............................................................................................................. 1

1.1 本课题的研究现状 .......................................................................................... 1 1.2 本课题的研究内容 .......................................................................................... 1 1.3 本课题的研究意义 .......................................................................................... 1

第2章电控汽油机燃油供给系统的组成及功用 ........................................ 2

2.1 汽油机燃油供给系统的功用及组成 .............................................................. 2

2.1.1 电控汽油机燃油供给系统的组成 ...................................................... 2 2.1.2 电控汽油机燃油供给系统的结构原理 .............................................. 2 2.2 电控汽油机燃油供给系统主要元件构造和功用 .......................................... 3

2.2.1 电动燃油泵 .......................................................................................... 3 2.2.2 燃油滤清器 .......................................................................................... 4 2.2.3 燃油压力调节器 .................................................................................. 4 2.2.4 喷油器 .................................................................................................. 5 2.2.5 燃油油管 .............................................................................................. 6 2.2.6 三元转换器 .......................................................................................... 6 2.2.7 燃油箱 .................................................................................................. 6 2.2.8 脉动阻尼器 .......................................................................................... 6

第3章电控汽油机燃油供给系统常见故障分析及修复工艺设计........ 8

3.1 电控汽油机燃油供给系统零部件故障诊断与修复工艺设计 ...................... 8

3.1.1 电动燃油泵故障诊断与修复工艺设计 .............................................. 8 3.1.2 喷油器故障诊断与修复工艺设计 ...................................................... 8 3.1.3 燃油箱故障诊断与修复工艺设计 ...................................................... 9 3.1.4 燃油压力调节器故障诊断与修复工艺设计 ...................................... 9 3.1.5 燃油滤清器故障诊断与修复工艺设计 ............................................ 10 3.1.6 燃油管故障诊断与修复工艺设计 .................................................... 10 3.2 电控汽油机燃油供给系统常见故障诊断与修复设计.................................11

3.2.1 发动机启动困难故障分析及修复工艺设计 .....................................11

III

3.2.2 怠速故障分析及修复工艺设计 ........................................................ 12 3.2.3 加速不良故障分析及修复工艺设计 ................................................ 13 3.2.4 动力不足故障分析及修复工艺设计 ................................................ 14 3.2.5 发动机发抖故障分析及修复工艺设计 ............................................ 15

第4章汽油机燃油供给系统故障修复工艺设计案例分析.................... 17 总结...................................................................................................................... 19 参考文献...................................................................................................................... 20 致谢...................................................................................................................... 21

第1章绪论

汽车在运行过程中，出于震动、高温、灰尘等原因，电控燃油供给系统很可能会出现各种故障。电控燃油供给系统作为汽车的核心组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化和舒适性。因此，掌握汽车电控燃油供给系统的保养、故障检测及修复方法，对保证汽车的正常运行尤为重要。

1.1 本课题的研究现状

传统的化油器燃油供给系统不能满足现代汽车对发动机高经济性、低污染的要求。人们开始研究怎样同时解决汽车排气净化和节油的两大问题。电控燃油供给系统应运而生，但是由于电控燃油系统较化油器式燃油供给系统结构更加复杂，因此对于它的检测与修复就更加困难。目前还没有一套全面的检测与修复工艺能够较好的处理这个问题。

1.2 本课题的研究内容

本文主要介绍了电控汽油燃油供给系统的组成和工作原理，电控燃油供给系统元件故障诊断与修复，电控燃油供给系统故障诊断与修复工艺设计以及电控燃油供给系统诊断与维修实例等。

1.3 本课题的研究意义

现代汽车发展与时俱进，不断地向智能化自动化发展，汽油机燃油供给系统也进入了“电控时代”。在电控汽车中汽油机电控燃油供给系统就像是人的神经网络一样，起着至关重要的作用。

由于现代汽车微机控制装置是一个很复杂的机电一体化综合控制系统，在进行维修前，首先应系统全面的掌握系统的结构、原理和电气线路。各种电子控制系统的使用及其不断地完善，使得汽车检测维修技术的要求越来越高。因此一套完整的汽油机电控燃油供给系统的故障诊断与修复工艺对于我们更好的使用汽车具有十分重要的意义。

第2章电控汽油机燃油供给系统的组成及功用

2.1 汽油机燃油供给系统的功用及组成

汽油机燃油供给系统的功用：根据发动机不同工况的要求，向发动机提供一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，汽油机燃油供给系统还需要贮存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的行驶里程。

电控燃油供给系统尽管形式多样，但它们都具有相同的控制原则，即以电子控制单元(ECU)为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下获得最佳的混合气浓度，以满足发动机动力性,经济性和排放要求。

2.1.1 电控汽油机燃油供给系统的组成

汽油机电控燃油供给系通常是由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器以及喷油器和燃油管等组成。（如图2.1）

图2.1 汽油电控燃油供给系统组成图 2.1.2 电控汽油机燃油供给系统的结构原理

在电控汽油喷射系统中，汽油由电动汽油泵从油箱中泵出，经汽油滤清器

等输送到电磁喷油器和冷启动喷油器。压力调节器与喷油器并联，保证供给电磁喷油器内的汽油压力与喷射环境的压力之差（喷油压差）恒定不变。脉动阻尼器可以消除喷油时油压产生的微小波动，进一步稳定油压，电磁喷油器按发动机控制的喷油脉冲信号把汽油喷入进气道中和纯净的空气进行混合并形成混合气。（如图2.2）

图2.2 汽油机电控燃油供给系统结构原理图

2.2 电控汽油机燃油供给系统主要元件构造和功用

2.2.1 电动燃油泵

1.功用

燃油泵将汽油从油箱中吸出，经油管和汽油滤清器，然后泵入喷射装置，保证汽车在行驶过程中连续不断地供油。

2.构造

燃油泵由膜片、进油阀、出油阀、拉杆、摇臂、手摇臂、膜片弹簧、壳体等组成。如图2.3所示

l-限压阀 2-滚柱式油泵 3-电动机 4-单向阀

图2.3 电动燃油泵结构图

3.工作过程

进油过程：膜片装在上下体之间，将内体分为上下两腔，上腔装有进油阀和出油阀。当凸轮轴转动时，偏心轮的凸起部分驱动摇臂，拉杆将膜片向下拉，使膜片克服弹簧力而往下凹，膜片上的容积增加，油压下降，进油阀被吸开，出油阀关闭，燃油经过进油阀、进油阀进入膜片上腔。当偏心轮偏心部分转过后，膜片弹簧将膜片向上顶，迫使膜片上凹，使膜片上腔空间减小，油压变大，进油阀关闭，出油阀打开，油泵对外泵油。

4.电动燃油泵的类型

电动燃油泵是一种由小型直流电动机驱动燃油泵，其作用是给电控燃油喷射系统提供具有一定压力的燃油。电动燃油泵的电动机和燃油泵连成一体，密封在同一壳体内。电动燃油泵按位置不同，可分为内置式和外置式两种。 2.2.2 燃油滤清器

1.功用

燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中，其功用是滤除燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，以保证发动机正常工作。

2.组成

滤清器由壳体、油塞、滤芯、滤网等组成。 3.工作过程

燃油滤清器不在发动机上而是在车架上，滤清器位于燃油泵之后的高压油路中，燃油滤清器分为两种，纸式滤芯和多孔陶瓷滤芯，燃油经过滤芯进入油管，然后经过滤清器的沉淀后，轻的杂质随燃油流向滤芯，而清洁的燃油渗入内部，经油管流出送到燃油泵。 2.2.3 燃油压力调节器

1.功用

燃油压力调节器的功用就是调节燃油压力，使燃油压力保持在0.25-0.3MP之间。防止因燃油压力过高或过低影响汽车的正常行驶。

2.构造

主要是由膜片、弹簧、和回油阀等组成。膜片将调节器壳体内部分成两个腔室；膜片上方的弹簧气室通过软管与进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀直接控制回油量，如图2.4所示。

1—弹簧室 2—弹簧 3—膜片 4—壳体 5—阀 6—燃料室

图2.4 燃油压力调节器

3.工作过程

发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当上下压力相等时，膜片位置不动，当进气管内气体压力下降时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管路内的燃油压力也下降；反之，油压升高。在发动机工作时，压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力，从而保持喷油压差稳定不变。 2.2.4 喷油器

喷油器是电控燃油喷射系统中一个重要的执行元件，在ECU的控制下，将汽油呈雾状喷入进气歧管内.

1.喷油器的结构

电控喷射系统的喷油器结构它的一端为进油口，与燃油分配管连接；另一端为喷油口，插入进气歧管中，两端分別用O形密封圈密封。

喷油器内部有一个电磁线圈，经线束与电脑连接。喷油器头部的针阀与衔铁连接为一体。当电磁线圈通电时，便产生吸力，将衔铁和针阀吸起，打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，并被粉碎成雾状。电磁线圈不通电时，磁力消失，弹簧将衔铁和针阀下压，关闭喷孔，停止喷油。 2.喷油器的驱动方式

喷油器按电磁线圈的控制方式不同，可分为电压驱动式和电流驱动式两种。电压驱动是指正ECU驱动喷油器喷油电脉冲的电压是恒定的。

（a）电流驱动（b）电压驱动（低阻值）（c）电压驱动（高阻值）

图2.5 喷油器驱动方式

2.2.5 燃油油管

油管是连接供给发动机供给燃料装置。在保证车辆正常行驶时能连续不断的为发动机提供所需燃料。 2.2.6 三元转换器

它可以减少汽车在行驶过程中废气的排放量，用三元催化转换器可降低所排废气中的三种主要污染物(碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NOX)约90%。但只有当空燃比在14.7的狭窄范围内时，才能进行完全催化反应，这就要求氧传感器的工作必须正常。

2.2.7 燃油箱

燃油箱的作用是贮存汽油。在一般车辆中燃油箱一般做成简单的方形或圆柱体形状，但轿车燃油箱为了适应整车外观造型及车架的需要往往做成比较复杂的形状，油箱体一般采用薄钢板冲压焊接而成，为了提高其强度，其表面往往冲压成加强筋形式。油箱体上设有加油口和加油管，管内装有用金属网制成的滤网。为了防止汽车振动带来的燃油振荡，箱内装有隔板。油箱顶面装有输油管及油面传感器。 2.2.8 脉动阻尼器

1.功用

脉动阻尼器的功用主要是，衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃

油系统压力保持稳定。 2.构造

脉动阻力器主要由；膜片和膜片弹簧组成， 3.工作过程

发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力产生脉动时，膜片弹簧被压缩或伸张，膜片下方的容积稍有增大或减小，从而可起到稳定燃油系统压力的作用。同时膜片弹簧的变形可吸收脉动能量，迅速衰减燃油压力的脉动。

第3章电控汽油机燃油供给系统常见故障分析及修

复工艺设计

汽油机燃油供给系统出现故障将会使发动机在各种工况下不能获得适当的混合气，致使功率下降、油耗增多、起动困难和容易熄火等不正常现象出现。

汽油机燃油供给系的故障，主要表现为漏油、堵塞和机件损坏等现象。在诊断过程中，要根据具体故障现象，仔细检查，科学分析，应按先简后繁、先外后内作分段检查，逐渐缩小故障范围，准确地诊断出故障并予以排除。

3.1 电控汽油机燃油供给系统零部件故障诊断与修复工艺设计

3.1.1 电动燃油泵故障诊断与修复工艺设计

电动燃油泵可以将汽油从油箱吸出，经燃油管和燃油滤清器将汽油输送到喷油器，它的故障直接影响到燃油的供给。电动燃油泵故障诊断与修复工艺如表3.1所示。

表3.1 电动燃油泵故障检测与修复表

故障现象故障原因诊断方法用燃油压力表检测供油压力，在发动机未运转的情况下燃油压力应为0.3MPa左右修复方法更换燃油泵油泵压力不足，造成发电动燃油泵磨损动机启动困难、加速不良、车辆最高时速降低等油泵不能工作，发动机断路不能起动供油压力下降，造成起滤网堵塞动困难、加速不良、车辆最高时速降低等目视或用燃油压力表检测燃油压力清洗滤网 3.1.2 喷油器故障诊断与修复工艺设计

喷油器故障就不能按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷人进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器故障诊断与修复工艺如表3.2所示。

表3.2 喷油器故障诊断与修复表

故障现象喷油器不能工作，导致发动机不能启动故障原因断路诊断方法用万用表测量电动喷油器插座两接线端间的电阻，电压驱动高阻型阻值应为12～16欧姆，电压驱动低阻型阻值应为3～5欧姆，电流驱动型的低阻值电阻值应为2～3欧姆；否则，喷油器有故障。供油不足或雾化状况不，堵塞造成起动困难、怠速不良、加速不良、车辆最高时速降低、排放超标等有多余的、未雾化的燃油进入汽缸，造成怠速不良、加速不良、排气管冒黑烟、排放超标等泄漏喷油检测器检测更换喷油器目视+喷油检测器检测更换喷油器修复方法更换喷油器 3.1.3 燃油箱故障诊断与修复工艺设计

燃油箱具有储存汽油，给汽车提供燃料供给的作用，燃油箱故障会引起安全隐患。燃油箱故障检测与修复工艺如表3.3所示。表3.3 燃油箱故障检测与修复表故障现象引起安全、环保问题故障原因泄漏诊断方法目视或闻是否有刺激性气味导致急加速不良、车辆最高时速降低等发动机怠速发抖、加速不良、容易熄火等生锈或积水目视更换（生锈），清洁油箱（积水）凹陷目视修复方法更换燃油箱或采用粘接修复法进行修复更换燃油箱 3.1.4 燃油压力调节器故障诊断与修复工艺设计

燃油压力调节器发生故障，就很难使燃油供给系统的压力与进气管压力之

差即喷油压力保持恒定。燃油压力调节器的故障诊断与修复工艺如表3.4所示。

表3.4 燃油压力调节器故障诊断与修复表

故障现象喷油压力低，供油不足，造成起动困难、怠速不良、加速不良、车辆最高时速降低等膜片破裂，有多余的、泄漏未雾化的燃油进入进气歧管，造成怠速不良、加速不良、排气管冒黑烟、排放超标等故障故障原因调节弹簧张力变小诊断方法用燃油压力表检测供油压力，在发动机未运转的情况下燃油压力应为0.3Mpa左右用燃油压力表检测或观察进气歧管更换压力调节器修复方法更换压力调节器 3.1.5 燃油滤清器故障诊断与修复工艺设计

燃油滤清器可以除去汽油中的杂质和水分，以减少汽油泵和喷油器的故障，因此燃油滤清器故障要及时诊断与修复，燃油滤清器故障诊断与修复工艺如表3.5所示。

表3.5燃油滤清器故障诊断与修复表

故障现象供油压力不足，造成起动困难、怠速发抖、加速不良、车辆最高时速降低等故障原因燃油滤清器堵塞诊断方法将进油倒置，观察是否有杂质逸出修复方法更换燃油滤清器 3.1.6 燃油管故障诊断与修复工艺设计

燃油管具有输送燃油，将汽油均匀，等压地输送给喷油器的功用，燃油故障将影响到燃油的输送。燃油管的故障诊断与修复工艺如表3.6所示。

表3.6燃油管故障诊断与修复表故障现象供油压力不足，造成起动困难、怠速发抖、加速不良、车辆最高时速降低等故障原因燃油管弯折诊断方法将进油倒置，观察是否有杂杂质逸出修复方法更换油管 3.2 电控汽油机燃油供给系统常见故障诊断与修复设计

3.2.1 发动机启动困难故障分析及修复工艺设计 1.故障现象

（1）起动机能带动发动机，但不能发动，且无发动迹象。

（2）起动机以正常转速带动发动机时，有发动迹象，但不能启动多次，长时间启动才能勉强运转。 2.故障原因

（1）油路系统故障，如电动燃油泵、喷油器不工作。

（2）电控系统故障：空气流量计失效、喷油器有漏油、堵塞、工作不良、喷油器不工作致使冷启动困难；或冷启动喷油器持续工作，使热车启动困难。怠速控制阀故障、温度开关故障、电脑故障。 3.故障诊断与修复流程图

图3.1 发动机起动困难故障诊断与修复流程图 3.2.2 怠速故障分析及修复工艺设计

1.故障现象