用示波器检测电子燃油喷射系统 (部分 1)

eric989

本篇文章将谈论电子燃油喷射系统，会关注传感器与执行器，和它们在ECM上的输入、输出信号。本文章谈论的是多点喷射系统，单点喷射以后会涉及到。

概要
多点喷射与单点喷射的工作原理非常相似，有个机电操作的喷油嘴，喷油嘴的开启时间（喷油嘴脉冲宽度）早已预设好。喷油嘴脉冲宽度由ECM决定，依赖于发动机温度、发动机负载和氧气（lambda）传感器信息。燃油由油箱输出，经过过滤器，由调节器控制燃油的压力。供给发动机的燃油要精确，多数情况下燃油喷入进气歧管等待气门开启，然后随着进气进入燃烧室。

燃油箱
很明显解释整个系统要从油箱开始。与化油器式汽车不同，燃油箱是密封的。打开油箱盖，可以听到燃油气泄漏的声音。

燃油泵
这种高压油泵（图1.0）被称为滚子泵。燃油进入泵体内被滚子压缩，迫使燃油以高压通过油泵。这种泵可产生8 bar (120 psi)压力，每分钟传输4到5升燃油。在泵里面有一个压力释放阀，如果过滤器或管路或其它地方阻塞，压力到8 bar时离开阀座，释放压力。燃油泵的另一端（输出端）是有一个止回阀，当切断燃油泵的电压，关闭燃油回路，保持管道的油压。系统正常的工作压力大概是2 bar (30 psi)，此时燃油泵的电流是3到5安培。燃油通过油泵转子会遭受火花与电弧；这听起来好危险，但由于没有氧气，所以是不会爆炸的！

图 1.0

现在大多数燃油泵都安装在油箱里面，被称为“潜”油泵。油泵的结构是内部和外部齿轮垂直组装装置，称为“内齿轮油泵”。整个油泵通过螺丝和橡胶垫或锁紧环牢牢固定住。有些汽车，有两个油泵，“潜水”泵将燃油输送给外部的滚子泵。

图 1.1

图1.1 显示来自转向器每个扇区的电流。多数转向器有6到8个扇区，如波形有重复点意味着有磨损等故障。上图可以看出一个扇区有一个低电流点，且油泵每旋转720°重复一次。上图例子旋转一周有8个扇区。
图1.2 显示用Pico示波器电流钳附件检测燃油泵电流的方法。
燃油泵的电流取决于燃油压力，但不应该高于8安培。

图 1.2

燃油供给

传统的“供油和回油”系统，燃油供给油管，过多的燃油会通过压力调节器流回油管。压力调节器约束系统里的工作压力。

无回油管燃油系统

这种系统已被几个汽车制造厂所采用，它不同于传统的燃油系统，它只有一条燃油供给管，而没有回油管通往油箱。
无回油燃油系统，不管是机械式还是电子式的，是排放法规所要求的。没有被加热过的燃油回到油箱，减少了燃油蒸发的数量，同时燃油管比较短，减少了制造成本。


机械式无回油管燃油系统

无回油管系统与平常的系统不一样，它的压力调节器是安装在燃油箱里面的。当燃油泵被激励，燃油流往系统管道，直到达到所需求的压力；“过多”的燃油流过压力调节器回到燃油箱。
“供油和回油”系统的压力调节器有一个真空连接，在加速时进气歧管的真空度下降，压力调节器会增加燃油压力，提供更多燃油。
无回油管燃油系统没有影响燃油压力的机械部件，燃油压力保持高于普遍的 44 到 50 psi。增加输油压力，ECM 调节喷油宽度来供应精确的燃油，不受发动机负载影响，也不用燃油压力补偿。

电子式无回油管燃油系统

这种系统需要的所有部件都安装在“潜”油泵体内。它包含微粒过滤器、泵、电子压力调节器、油位传感器和声音隔离系统。电子压力调节器在加速状态下增加燃油压力，泵的燃油输出可调节到适应发动机的燃油需要。这可延长油泵的寿命，因为油泵不再会提供过量的燃油。
ECM 提供所要求的压力信息，燃油泵输出信号为数字方波。改变方波的占空因数就可改变燃油泵的燃油输出。
为了补偿由于燃油温度造成的燃油粘度的变化，会在油管上安装一个温度传感器。也会在油管前部分或里面安装一个脉冲消除装置。

喷油嘴

喷油嘴是个电子装置，从燃油喷射继电器或 ECM 供以 12 伏的电。只有当发动机起动或运转中喷油嘴才会有电压，因为这个电压是由转速继电器控制的。喷油嘴的脉冲宽度取决于 ECM 所读取的输入信号；输入信号来自各种各样的发动机传感器，冷机起动和暖机期间不同的补偿，当发动机暖机到工作温度初始的脉冲宽度会变窄。喷油脉冲宽度在加速下会扩张，而在轻负载下会收缩。

图 1.3

多点喷油嘴可以是次序或同时喷射。同时喷射系统4个喷油嘴同时喷油，每个周期（曲轴旋转720°）每个汽缸收到2个喷油脉冲。次序系统每一个周期只收到1个喷油脉冲，时间与进气门开门一致。粗略估计，怠速时发动机工作温度正常下的喷油脉冲宽度大概为同时系统2.5ms，次序系统3.5ms。
因为在针阀被抬升离开阀座前需要建立一定的磁场，所以机电式的喷油嘴需要短时间来反应。这时间被称为“电磁反应时间”。监测这延迟是非常重要的，且有时候这延迟会占总脉冲宽度的三分之一。下面图1.4显示的是喷油嘴开启延迟的一个好例子。
清楚地看到波形被“分开”成两个区域。第一个区域的波形负责的是电磁力抬升针阀，在这个例子里花费大概0.6 ms。针阀保持开启过程，我们可以看到这一点电流在再次上升前下降。有了这电流下降，喷油嘴保持打开的总时间未必与测量到的时间相等。然而，这是不可能计算喷油嘴弹簧完全关闭喷油嘴和切断燃油所用的时间。
这个测试对识别喷油嘴有一个不可接受的慢电磁反应时间，非常理想。例如喷油嘴没有按要求的燃油数量供油和问题汽缸燃烧过稀。

图 1.4

图 1.5同时显示喷油嘴电压和电流。

图 1.5

所有例子都是用Pico汽车示波器来检测的。其它厂家的设备会有不同的电压范围，但结果波形应该是相似的。请记得使用更高的电压量程，会让结果波形看起来幅值会更小，但总体电压是一样的。
下一个教程，我们将学习控制喷油脉冲宽度的ECM输入信号。

cengjili

您好，以下是关于电子燃油喷射系统的专业回复：

本篇文章对于电子燃油喷射系统的概述相当专业。在检测电子燃油喷射系统时，示波器是非常重要的工具。它能够捕捉到传感器与执行器在ECM上的输入和输出信号，帮助我们理解多点喷射系统的工作原理。在检测过程中，我们需要关注喷油嘴的脉冲宽度，它是由ECM根据发动机状态信息来决定的。此外，燃油的供给也需要精确控制，以保证发动机的正常运行。接下来，我们会深入探讨单点喷射系统的工作原理和检测方式。期待进一步的学习和交流。