发动机电子燃油喷射系统的诊断与维修

杜晓伟 赵 华

(西安汽车职业大学，陕西 西安 710600)

0 前言

发动机电子燃油喷射系统由发动机控制模块(ECM)、传感器和执行器3部分组成。其中，ECM 是电子燃油喷射系统的核心部分，包含了若干个子控制系统[1]。ECM 通过采集和处理由传感器传输来的信息，计算出发动机在当前工况下所需要的即时喷油量，然后向喷油器发出喷油指令。同时，ECM 通过向氧传感器提供信息，并及时修正喷油误差，实现最佳的喷油控制效果，使发动机获得良好的燃油经济性，最大限度地提升汽车的动力性能[2]。

1 概述

现代发动机在运行过程中主要采用电子燃油喷射系统。通过电子燃油喷射系统可以实现燃油喷射、怠速控制、降低排放、进气增压、调节发动机负荷、警报警示、自主诊断与报警等功能。电子燃油喷射系统具有多种喷射方式。目前，绝大多数汽油机都采用多点喷射、缸内直喷与混合喷射等不同方式。根据喷射方式的不同，可将其划分为持续喷射与间歇喷射；根据喷油器喷射位置的不同，可分为缸内喷射与缸外喷射。

2 电子燃油喷射系统

2.1 电子燃油喷射系统构成

目前，发动机电子燃油喷射系统由进气系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。发动机在运行过程中，进气系统主要确保车辆运转时的空气供给，按照ECM 的要求对各项数据进行实时调整，并利用空气流量传感器测算进气流量。在进气歧管位置，设置有绝对压力传感器，利用节气门控制进气总量。随后将进气分配至各个进气歧管，使电子燃油喷射系统喷出的燃油能够直接与空气充分混合，进入气缸内进行燃烧。

2.2 电子燃油喷射系统工作原理

在发动机的运行过程中，ECM 可根据进气流量，按照预定比例来计算喷油量。同时，可根据系统数据计算出燃油喷射的具体时间。通过传感器控制信号，电子燃油喷射系统能迅速将燃油传送到喷油器，并利用电磁线圈及喷油器内的针阀来控制喷嘴的喷油过程。在发动机中设置有各种传感器，可获得进气量、发动机转速及温度等各项实时参数。在获得了发动机的各项参数后，传感器会将数据传送到控制模块，由控制模块依据发动机实际运转形态来控制喷油嘴的喷油状态，确保喷油量可以满足车辆不同运行工况的要求。

传感器的主要作用是将燃油准确、快速地喷入发动机的进气歧管内，并使其与空气进行混合，在缸内进行充分燃烧。利用电子燃油喷射系统控制模块可优化燃油喷射持续时间，使燃油喷射系统根据发动机的工作状况和运行条件来进行微调。

3 常见故障

3.1 发动机故障

根据检修经验可知，造成发动机故障的原因有很多。在多种因素的影响下，发动机会出现启动困难的现象。在对系统故障进行检测时，应根据检测步骤逐项落实。例如，电子燃油喷射系统发生故障，发动机会出现启动困难的情况。在故障诊断时，应首先检查混合气加浓阀是否出现卡顿现象，以及系统部件是否存在插头松脱问题。

在分析过程中，如果发现各项指标均处于正常状态，应检查发动机内的节流阀开关部件是否出现问题。同时，筛查辅助空气装置是否处于正常工作形态。车辆在冷启动状态出现启动困难时，应确保阀门孔和辅助气道处于连通状态；当车辆在热启动状态出现启动困难时，则应通过弹簧机构来关闭阀门孔。

如果在检测过程中，发现辅助空气装置处于正常状态，则应检测发动机电控单元，筛查出各电控单元内的数据输出插件及电控单元内的传感器是否处于正常工作状态。

如果发动机出现怠速喘振故障，则应逐各检测各相关部件的工作状态。首先，应检查喷油器电路的连接是否出现问题；其次，应筛查喷油器电磁线圈和阀门部件，并仔细检测发动机内部的高压线控制信号。此外，还应筛查各进气软胶管接头的密封性，确保各个接头均处于无破损状态。

3.2 油泵故障

在点火开关接通后，发动机油泵也可能出现无法运转或无法泵油的情况。此时，应遵循合理的检测方法，对各部件实施检测和筛查。如果发动机仍无法运转，则应筛查电动油泵是否正常开启，并重点检测起动油泵驱动电路的开关状态。在完成上述检测步骤后，如果发现油泵依然无法正常运转，则应检测空气流量传感器及油泵开关是否出现问题。油泵开关接触不良或开关线路发生短路，都会导致油泵无法正常运转。

3.3 喷油器故障

喷油器故障包括喷油器无法正常喷油和喷油器无法准确控制喷油量。此时，首先应筛查接线盒插座的接触状况。如果接线盒插座接触不良，摇动或挤压插头时会出现断续喷油的现象；如果接线盒插座的接触良好，应利用万用表检测电磁线圈熔丝和继电器是否存在故障。在检测继电器是否存在故障时，应关注继电器各个接触点和线圈是否处于正常运行状态。如果喷油器控制单元出现问题，应通过检测喷油信号和传输电磁线圈状态，确认故障起因，实施快速检修。

3.4 传感器故障

在电子燃油喷射系统中，传感器位于发动机的各个部位，包括进气压力传感器、节气门位置传感器和发动机转速传感器等。在发动机运行过程中，传感器负责对信号进行传输和转换。通过各个传感器，ECM 可及时获取发动机在运行过程中的各项参数和信息。在电子燃油喷射系统故障检测中，应熟悉发动机各个传感器的功能，及时掌握各个传感器输出信号的具体特征，充分了解传感器系统运行的各项电路，根据系统产生的故障信号，对车辆故障原因进行快速诊断及检测[3]。

3.5 节气门位置传感器故障

在电子燃油喷射系统的诊断与维修过程中，节气门位置传感器也是重点检测对象。如果是开关式节气门，应结合其具体使用位置进行检测。在检测时，首先应使用万用表检测怠速开关的接通状态；其次，应检测负荷开关的接通状态。在节气门处于全关闭状态下，应及时开启怠速开关；在节气门处于全开启状态下，负荷开关应处于开启状态。如果节气门位置传感器处于非全关闭或非全开状态，怠速开关和负荷开关则应处于关闭状态。如果在检测时，发现节气门、怠速开关和负荷开关的状态与上述情况不一致，应及时进行调整，并更换相关部件。

3.6 冷却水温度传感器故障

在对冷却水温度传感器进行故障检测前，应关闭车辆的点火开关，并及时拆除冷却水温度传感器及连接设备。在检测过程中，应利用万用表，在不同温度下测量传感器两端的电阻值，随后将检测数据进行对比分析。在正常状态下，电阻值与温度成反比。在发动机热机状态下，该电阻值应小于1 000Ω。当温度传感器两端的电阻值超出标准数值范围时，应及时更换温度传感器。

3.7 空气流量传感器故障

在电子燃油喷射系统的诊断与维修过程中，应对空气流量传感器的输出信号进行分析，了解传感器传输的信号是否处于正常状态。在检测空气流量传感器前，应启动发动机，控制其转速，确保发动机运行在合理转速范围内。在发动机转速稳定后，使发动机停止运转并处于热机状态。在发动机热机状态下，可在空气流量传感器的进气口处，查看导热线是否处于自动加热状态。如果导热线未处于自动加热状态，应及时检测空气流量传感器的信号传输是否存在问题。在排除传感器信号传输故障的可能性后，进行空气流量传感器本体故障的检测。在空气流量传感器本体的检测过程中，应拆除与空气流量传感器相连的设备，及时连接蓄电池，将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的两端。随后，应通过检测专用的万用表，对空气流量传感器端口的电压进行测量。如果测量得出的数值与标准数值不符，则应及时更换空气流量传感器，确保传感器传输信号的准确性。此外，应借助于导线，在确保空气流量传感器内部电流处于贯通的状态下，及时拆除空气流量传感器的防尘网，检测空气流量传感器的自清能力。

4 维修事项

如果在检测过程中发现电子燃油喷射系统的燃油管路内存在空气，应结合发动机实际运行状态控制油泵回油螺栓，及时排出空气，必要时应及时松开高压油管，使发动机空转，进而排出燃油管路内的空气。只有当整个燃油管路内完全没有空气，才能确保车辆的正常启动。如果输油软管不能满足要求，可能会导致电子燃油喷射系统无法实现回油，甚至导致车辆无法启动。为此，应按照要求及时更换软管，并确保回油管的内径大于12 mm。如果在车辆运行过程中，发动机的线束出现损坏，或者有个别插件出现接触不良等现象，应及时断开电源，分析该插件出现接触不良现象的原因，在明确具体故障后，方可进行后续操作。在对损坏的发电机线束进行更换时，应利用诊断仪器来检测发动机插件。当电子燃油喷射系统的高压共轨管路出现故障时，可根据电气故障进行分析，了解共轨管路压力状态，控制油管压力。如果节流阀长期处于开启状态，无法达到共轨管路压力要求，导致发动机无法正常启动，应及时更换节流阀。在发动机启动过程中，如果燃油控制系统无法建立系统要求的电流或电压，传感器将无法正常工作，此时应及时更换电源来解决该问题。

在对电子燃油喷射系统进行维修时，由于会接触到燃油等易燃易爆物质，因此必须严格按照检测标准逐项进行检测，避免因操作不规范导致安全事故的发生。在检测维修过程中，如果发动机处于正常启动状态，由于电子燃油喷射系统的电压较大，可能会产生电击现象，不应直接用手进行触摸，同时不可断开地线。在对燃油喷射系统进行测试时，应及时关闭点火开关，在检测结束后方可进行连接。在对各子系统进行检测时，应及时拔下插头，确保整机不受到检测的影响。在车辆试运行过程中，应严格检查各项仪表，充分利用专用测试仪器，并由专人进行辅助。

5 结语

在电子燃油喷射系统发生故障时，应重点考虑车辆系统方面的故障原因，还应注意供油系统是否存在油管堵塞等问题。本文利用现代检测技术对电子燃油喷射系统进行诊断，结合具体问题进行研究，针对电子燃油喷射系统故障提出了科学有效的综合检测方法，确保汽车燃油系统能够实现精准喷油，提升车辆运行的稳定性、安全性和燃油经济性。