聶永濤 熊?chē)?guó)慶 左華山
電磁噴油器簡(jiǎn)稱(chēng)噴油器,俗稱(chēng)噴嘴,是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴射系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的一個(gè)關(guān)鍵部件,其功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)出的噴油脈沖信號(hào),將計(jì)量精確的燃油噴入節(jié)氣門(mén)附件的進(jìn)氣歧管內(nèi)。目前噴油器主要有軸針式、球閥式和片閥式三種。按噴油器電磁線圈阻值大小,噴油器可分為高阻型(13~18Ω)和低阻型(1~3Ω)兩種噴油器。國(guó)產(chǎn)轎車(chē)燃油噴射系統(tǒng)均采用軸針式電磁噴油器。
電磁噴油器安裝在燃油分配管上,軸針式噴油器結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要有濾網(wǎng)、電接頭、電磁線圈、噴油針閥、殼體等,濾網(wǎng)用于過(guò)濾燃油中的雜質(zhì)。噴油針閥安裝在針閥的閥體上,閥體上端裝有一根回位彈簧,當(dāng)噴油器停止工作時(shí),彈簧彈力使閥體復(fù)位,針閥關(guān)閉,軸針壓靠在閥座上起到密封作用,防止燃油泄漏。
噴油器由電磁線圈控制,而電磁線圈電流的通斷則是由ECU控制的。ECU根據(jù)傳感器反饋的信號(hào)進(jìn)行處理,發(fā)送電信號(hào)到噴油器,該電信號(hào)確定了噴油器開(kāi)啟和噴射汽油的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間的間隔稱(chēng)為噴油器的“脈沖寬度”。噴油器電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng),在磁場(chǎng)作用下柱塞克服彈簧力而被吸起,帶著閥體離開(kāi)閥座,汽油則在壓力下從噴嘴口噴出;當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)磁場(chǎng)消失,柱塞在彈簧力作用下下移,閥體頂著閥座封閉了噴嘴口,汽油也就出不去了。為了保證噴油的精確度,針閥與閥座都要求有很高的加工精度,而且閥體的升程微小,只有0.1mm左右。由于有壓力調(diào)節(jié)器作用,噴油器前方是高壓力油路,后方是進(jìn)氣歧管的低壓力,壓力差形成了負(fù)壓力,保證燃油形成霧狀噴射到進(jìn)氣門(mén)附近。
1.機(jī)械故障
機(jī)械故障表現(xiàn)為噴油器由于粘滯、堵塞、泄漏而引起機(jī)械動(dòng)作失效,造成發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)損壞性工況,嚴(yán)重影響汽車(chē)的正常使用。
(1)噴油器粘滯。該故障是在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)出噴油信號(hào),噴油器的電磁線圈通電后產(chǎn)生磁吸力,由于針閥與閥座的間隙被殘存的粘膠物阻塞,致使吸動(dòng)柱塞升起的動(dòng)作發(fā)澀,達(dá)不到規(guī)定的針閥開(kāi)啟速度,影響正常的噴油量。噴油器發(fā)生粘滯故障后,發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn),啟動(dòng)困難,加速性能變差等癥狀。產(chǎn)生噴油器粘滯的主要原因是使用了劣質(zhì)汽油,劣質(zhì)汽油中的石臘和膠質(zhì),將會(huì)短期內(nèi)引起噴油器粘滯,造成發(fā)動(dòng)機(jī)早期故障發(fā)生。
(2)噴油器堵塞。該故障可分為內(nèi)部堵塞和外部堵塞兩種狀況。內(nèi)部堵塞原因是汽油中混入雜質(zhì)和污物堵塞噴油器內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)間隙,使噴油器機(jī)械動(dòng)作失效。外部堵塞原因是噴油器外部的噴射口被積碳和污物堵塞,造成噴油器噴射工作失效。噴油器發(fā)生堵塞故障后,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、怠速熄火、加速性能變差,甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖,導(dǎo)致機(jī)件異常磨損情況惡化。由于噴油器堵塞的程度不同,堵塞的狀況不同,發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)早期故障的癥狀也不同。
(3)噴油器泄漏。該故障可分為內(nèi)部泄漏和外部泄漏兩種狀況。內(nèi)部泄漏的原因是噴油器在使用中早期磨損,造成噴油器在壓力油路的施壓狀態(tài)下,不斷向進(jìn)氣歧管內(nèi)泄漏汽油。外部泄漏的泄漏部位在噴油器和壓力油管連接處,汽油泄漏在進(jìn)氣歧管外部,油滴在氣缸體上,遇熱后在發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)蒸發(fā),一旦出現(xiàn)電路漏電火花,隨時(shí)都會(huì)引起火災(zāi)。當(dāng)噴油器發(fā)生內(nèi)部泄漏后,發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量明顯增加,而且發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性變差,排氣HC值增高。另外,由于噴油器內(nèi)部泄漏造成噴射霧化不好,引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),混合氣燃燒不完全,排氣冒黑煙。噴油器外部泄漏后,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、怠速熄火、動(dòng)力性下降、耗油量猛增、運(yùn)轉(zhuǎn)喘抖和加速困難。
2.電路故障
噴油器自身的電路故障主要表現(xiàn)在電磁線圈上,可以歸納為線圈斷路、線圈短路和線圈老化。
(1)電磁線圈斷路。電磁線圈燒斷的噴油器,燃油噴射工況中斷,造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。造成線圈燒斷的原因,主要是維修中盲目改動(dòng)線路,造成接線錯(cuò)誤,而將線圈絕緣層燒壞。另外,在清洗噴油器的維護(hù)中,由于操作者不熟悉電磁線圈電阻值的知識(shí),錯(cuò)誤地將低阻值噴油器直接接到蓄電池電源上,導(dǎo)致線圈載流量超過(guò)限度,發(fā)熱燒蝕線圈漆包線的絕緣層,嚴(yán)重的甚至燒斷線圈的導(dǎo)線。
(2)電磁線圈短路。電磁線圈短路是指噴油器電磁線圈正常出現(xiàn)的脈沖控制電流,未經(jīng)規(guī)定線路流動(dòng),而通過(guò)一條短捷的線路流動(dòng)。噴油器電磁線圈的連接方式是由一個(gè)雙位導(dǎo)線連接器連接線圈首尾兩端。導(dǎo)線連接器送出的兩根引線,一根接轎車(chē)蓄電池電源正極,另一根經(jīng)過(guò)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU后,接入控制噴油器電磁線圈的搭鐵回路。噴油器電磁線圈發(fā)生短路故障,即未經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU而直接搭鐵。短路故障發(fā)生后,只要接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān),噴油器就一直噴油。在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),由于油量過(guò)多,造成火花塞被淹而無(wú)法啟動(dòng)。就是發(fā)動(dòng)機(jī)勉強(qiáng)能啟動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況也異常惡化,燃油消耗量過(guò)高,混合氣過(guò)濃,產(chǎn)生爆燃而引起發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖,造成機(jī)械磨損加劇。另外過(guò)量的汽油還會(huì)在排氣中燃燒,廢氣排放超限,嚴(yán)重冒黑煙,HC值極高,甚至損壞三效催化轉(zhuǎn)化器。產(chǎn)生噴油器電磁線圈短路的主要原因是維修中接線錯(cuò)誤,導(dǎo)線連接器周?chē)^(guò)臟。
(3)電磁線圈老化。噴油器電磁線圈老化是指線圈阻抗值增加,造成脈沖控制電流在老化的線圈上受阻,導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的電磁吸力不足,影響噴油的噴射效果。當(dāng)線圈老化出現(xiàn)后,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、加速性能變差,通常老化屬于自然規(guī)律,電磁線圈也如此,但是短期內(nèi)電磁線圈發(fā)生老化大多都是由異常原因造成的故障。產(chǎn)生線圈老化的異常原因是噴射系統(tǒng)中的脈沖電流控制值偏高,電流過(guò)大而引起發(fā)熱,導(dǎo)致線圈過(guò)早出現(xiàn)老化,其故障根源是發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)工作狀態(tài)失常。
1.噴油器電路電壓的檢測(cè)
當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的端子10#、20#、30#與端子E01間應(yīng)有9~12V電壓。
2.噴油器工作情況檢查
發(fā)動(dòng)機(jī)熱車(chē)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),用旋具(螺絲刀)或聽(tīng)診器(觸桿式)接觸噴油器,通過(guò)測(cè)聽(tīng)各缸噴油器工作的聲音來(lái)判斷噴油器是否工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)能聽(tīng)到噴油器有節(jié)奏的“嗒嗒”聲——這是噴油器在電脈沖作用下噴油的工作聲。若各缸噴油器工作聲音清脆均勻,則各噴油器工作正常;若某缸噴油器的工作聲音很小,則該缸噴油器工作不正常,可能是針閥卡滯,應(yīng)作進(jìn)一步檢查;若聽(tīng)不見(jiàn)某缸噴油器的工作聲音,則該缸噴油器不工作,應(yīng)檢查噴油器及其控制線路。另外,還可通過(guò)檢查噴油器的工作聲音和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系來(lái)檢查噴油器的工作情況,其具體方法如下。
發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí),接好轉(zhuǎn)速表(用蓄電池作轉(zhuǎn)速表的電源,轉(zhuǎn)速表的觸桿接檢查連接器的IGG端子)。使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)2500r/min以上,聽(tīng)噴油器的噴油聲音(應(yīng)該有噴油聲音)。放開(kāi)油門(mén)后,在短時(shí)間內(nèi)噴油聲音應(yīng)停止,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨即迅速下降到1400r/min以下,接著噴油聲音又恢復(fù),轉(zhuǎn)速上升到1400r/min。如不是這樣,應(yīng)檢查噴油器或ECU的噴油信號(hào)。
3.噴油器電磁線圈電阻的測(cè)量
拔下噴油器的導(dǎo)線連接器,用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量噴油器上兩個(gè)接線端子間(電磁線圈)的電阻值。在20℃時(shí),高電阻型噴油器的電阻值應(yīng)為12~16Ω,低電阻型噴油器應(yīng)為2~5Ω。如果電阻值不符,應(yīng)更換噴油器。
4.噴油器的測(cè)試
首先拔下各噴油器的導(dǎo)線連接器,從車(chē)上拆下主輸油管,再?gòu)闹鬏斢凸苌喜鹣聡娪推?,連接噴油器、油壓調(diào)節(jié)器、進(jìn)油管、檢查用的軟管以及專(zhuān)用的軟管接頭等。
(1)噴油量的檢查。用連接線連接檢查連接器的端子 B與FP,將蓄電池與噴油器連接好;通電15s,用量筒測(cè)出噴油器的噴油量,并觀察燃油霧化情況。每個(gè)噴油器測(cè)試2-3次。標(biāo)準(zhǔn)噴油量為70-80cm3(15s),各噴油器間的噴油量允差為9cm3。如果噴油量不合標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)清洗或更換噴油器。
(2)檢查漏油情況。在檢測(cè)噴油量后,脫開(kāi)蓄電池與噴油器的連接線,檢查噴油器噴嘴處有無(wú)漏油。要求每分鐘漏油不多于一滴。以下為正常。否則需清洗或更換噴油器。
噴油器是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要的部件,如果噴油器出現(xiàn)了故障,會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)常會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)困難,怠速不穩(wěn),加速不良等故障。及時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器進(jìn)行檢修,對(duì)于保證汽車(chē)的正常行駛有著至關(guān)重要的作用。