這篇文章主要講解，在電噴系統(tǒng)出現(xiàn)過量噴油故障時(shí)，哪些執(zhí)行器和部件會(huì)影響車輛的排放。
圖 1.0 |
過噴油有兩個(gè)主要的原因：燃油壓力增加和噴油時(shí)間延長(zhǎng)。
燃油壓力可用壓力檢測(cè)工具來檢測(cè)，得出的檢測(cè)結(jié)果與廠家的規(guī)格參數(shù)作對(duì)比。大多數(shù)多點(diǎn)噴射系統(tǒng)的壓力大概為 2.0 bar， 加速情況下壓力增加到 2.5 bar。燃油壓力調(diào)節(jié)器（圖1.0）被一個(gè)隔膜分為兩半。下半部分有個(gè)內(nèi)置的彈簧和真空口；上半部分從油管接收燃油。當(dāng)燃油壓力大于彈簧的張力，隔膜被壓縮并且超壓力的燃油通過回路管流回燃油箱。 如果調(diào)節(jié)器內(nèi)部彈簧變?nèi)�，燃油壓力也�?huì)相應(yīng)減小。
真空管連接到下閘室，這樣隔膜上的有效壓力就可以隨不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載而變化。如果調(diào)節(jié)器里的隔膜穿孔，過多的燃油會(huì)通過真空管進(jìn)入進(jìn)氣歧管。
燃燒過程的排氣以前從未受到過多的生態(tài)活動(dòng)和政府法規(guī)監(jiān)視。汽車有效率地運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的，可使排氣管的有害排放物減到最低。在理論上，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的只以無害的氧氣、二氧化碳、氮和水。或許理論是正確的，但是運(yùn)動(dòng)部件的組合、發(fā)動(dòng)機(jī)不同的轉(zhuǎn)速、溫度變化、不同的正時(shí)和燃油控制，最終的排放通常是偏離理論的。
在某一空燃比(AFR)下，排放是最低的；引入催化器和氧氣傳感器后，排放可減少到滿足現(xiàn)時(shí)的設(shè)計(jì)和使用法規(guī)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)缺火或者電子部件故障，燃燒過程會(huì)不理想，導(dǎo)致不滿意的排放增加和催化器的損壞。1992年以后，大多數(shù)汽車都配置了三元催化式，且往往有個(gè)“閉路”控制。
“閉路”控制的意思是當(dāng)燃燒后的排氣經(jīng)過排氣管，氧氣傳感器向電子控制模塊 （ECM）報(bào)告混合物的狀況，以便ECM相應(yīng)地調(diào)整噴油。正確開關(guān)的氧氣傳感器會(huì)大約每秒改變一次供油，且傳感器的開關(guān)速度可在Pico汽車示波器上看到。完全燃燒的理想空燃比允許氧氣傳感器對(duì)供油“微調(diào)”。
如果燃油壓力是正確的，過多的燃油歸因于噴油時(shí)間增加。這可由以下傳感器和執(zhí)行器導(dǎo)致的。
- 冷卻溫度傳感器
- 空氣流量計(jì)
- MAP 傳感器
- 節(jié)氣門位置傳感器
- 弱或“泄漏”的噴油嘴
- 空氣溫度傳感器
- 氧氣傳感器
- ECM 故障
冷卻溫度傳感器
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度改變，傳感器改變它的阻抗。大多數(shù)傳感器有個(gè)負(fù)向溫度系統(tǒng)（NTC），當(dāng)溫度上升，阻抗下降。阻抗改變因此傳感器的電壓改變和是否超過工作范圍可以監(jiān)測(cè)到。選擇時(shí)基設(shè)置為 50s/div，連接傳感器到Pico汽車示波器上，觀察輸出電壓。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)情況下電壓的起始位置大約為3到4伏；然而，這個(gè)電壓依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度——當(dāng)溫度增加，阻抗下降，電壓也會(huì)下降。如果傳感器的阻抗高于預(yù)期的狀態(tài)，這會(huì)讓ECM誤認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)比真實(shí)情況更“冷”，因此會(huì)供更多燃油。如果傳感器兩個(gè)手腳或ECM里電導(dǎo)率變低 （接觸不良）等，也會(huì)有同樣的影響。這相當(dāng)串聯(lián)了一個(gè)電阻，整體的阻抗增加。
空氣流量計(jì) (葉片式)
空氣流量計(jì) （AFM）的電壓輸出應(yīng)與流量成比例，這可用Pico汽車示波器測(cè)量到，波形與下圖（圖1.1）相類似。
 圖 1.1
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發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，波形應(yīng)該顯示大約1伏；加速時(shí)這電壓會(huì)上升，并會(huì)產(chǎn)生一個(gè)初始峰值。這個(gè)初始峰值產(chǎn)生的原因?yàn)槿~片的慣性，并會(huì)在電壓上升到大概4.0到4.5伏的峰值之前瞬間下降。怠速時(shí)的初始電壓因不同的汽車廠家會(huì)有所不同，因此需查閱相關(guān)資料作對(duì)比。
空氣流量計(jì) (熱線式)
這種形式的空氣流量計(jì)，在許多方面來說，優(yōu)于的葉片式空氣流量計(jì)，因?yàn)樗鼘?duì)進(jìn)氣流的阻力較小。這種空氣流量計(jì)通過懸掛在進(jìn)氣通道上加熱電線的冷卻效應(yīng)來測(cè)量空氣流量。且將空氣在熱線上的冷卻信息轉(zhuǎn)為進(jìn)氣數(shù)量告知ECM。
流量計(jì)里有兩條線，一條是用來轉(zhuǎn)換為進(jìn)氣溫度的，另一條通以小電流加熱（大概120 °C ）。當(dāng)空氣流過加熱的線，由于冷卻效應(yīng)導(dǎo)致溫度變化；流量計(jì)里有個(gè)小電路會(huì)增加該條線的電流以維護(hù)溫度；此電流就是流量計(jì)給ECM的信號(hào)。該電流與空氣流量成比例變化。
任何線持續(xù)加熱下都會(huì)形生氧化膜。每次車輛使用后，一個(gè)電流會(huì)通過電線將其加熱到1000°C ，將氧化膜燃燒掉，保證以下一次使用汽車時(shí)熱線是干凈的。
 圖 1.2
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歧管空氣壓力(MAP)傳感器 (模擬)
這個(gè)傳感器有內(nèi)置在電子控制單元里面和單獨(dú)外置兩種。 模擬的傳感器輸出根據(jù)真空度顯示為一個(gè)上升和下降電壓。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)或節(jié)氣門全開時(shí)，記錄為0真空度，我們看到有大約5伏的電壓；當(dāng)有真空度時(shí)，電壓會(huì)下降。由于這種特殊的方式，所以真空管自身狀況和連接狀態(tài)是非常重要的，因?yàn)槿魏慰諝庑孤⿻?huì)讓ECM指令過噴油。
歧管真空壓力（MAP）傳感器 (數(shù)字)
數(shù)字MAP傳感器給發(fā)動(dòng)機(jī)ECM信號(hào)方波；這方波的頻率隨著發(fā)動(dòng)機(jī)真空讀數(shù)的變化而改變。這輸出信號(hào)同樣可在Pico汽車示波器上監(jiān)測(cè)到；當(dāng)然如果你有個(gè)可以測(cè)量頻率的萬用表，您也可以用它來測(cè)量該輸出的頻率。怠速下的頻率應(yīng)該與汽車廠的數(shù)據(jù)一致。如有空氣泄漏也會(huì)影響該傳感器監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)真空。
節(jié)氣門位置傳感器
節(jié)氣門位置傳感器（圖1.2）給ECM指示節(jié)氣門的正確開度。節(jié)氣門開關(guān)不能給出精確的開啟位置；但是節(jié)氣門位置傳感器可以，因?yàn)樗妮敵鍪蔷�性的�，F(xiàn)在大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)都配備了這種傳感器，它同樣是安裝在蝴蝶閥的軸上。
 圖 1.3
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它也是三線的設(shè)備，供以5伏電源，一條地線和一條電壓輸出線（從中心銷引出）。一些節(jié)氣門位置傳感器（TPS） 通過定位孔固定在節(jié)氣門體上；如果是這種情況，必須給傳感器設(shè)置一個(gè)初始電壓，因?yàn)槿绻跏茧妷禾邥?huì)認(rèn)為節(jié)氣門打開，ECM會(huì)過多地供油。
弱或“泄漏”的噴油嘴
噴油嘴電磁控制閥由一條彈簧頂在關(guān)閉位置上，直到ECM指令接通地極才打開。當(dāng)電磁場(chǎng)將閥針從底座抬起，燃油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。閥針總共抬起的高度大概為0.15mm，且它的反應(yīng)時(shí)間大約為1毫秒。底座周圍的任何污臟物會(huì)導(dǎo)致閥針與底座密封不好，會(huì)造成燃油泄漏進(jìn)入進(jìn)氣歧管。會(huì)發(fā)生同樣的后果，如果內(nèi)部彈簧損壞或斷裂。
可專門檢測(cè)到噴油嘴的噴油率、反應(yīng)時(shí)間和泄漏量。泄漏量的檢測(cè)要將燃油管道拆下來，對(duì)此系統(tǒng)加壓，觀察噴油嘴的泄漏。任何有故障的噴油嘴都應(yīng)更換為噴油率適當(dāng)?shù)膰娪妥臁D1.3 為噴油嘴圖例。
空氣溫度傳感器
空氣溫度傳感器只提供20%的溫度補(bǔ)償，只有在開路的情況下，才察覺到傳感器有效果。
氧氣傳感器
歐系車型上使用的氧氣傳感器最多的是氧化鋯型。這傳感器實(shí)質(zhì)上就是個(gè)多孔鉑電極。外面的電極表面暴露在尾氣中，并涂上多孔陶瓷，且內(nèi)部電極暴露在新鮮空氣里。當(dāng)兩條電極間氧氣含量不同，傳感器便產(chǎn)生一個(gè)電壓。這電壓信號(hào)傳送給ECM，用來相應(yīng)調(diào)整混合氣。電壓正常下為0.2伏，當(dāng)混合氣變濃時(shí)上升到0.8伏。
傳感器持續(xù)的高電壓輸出顯示混合氣一直很濃和超出了ECM的調(diào)節(jié)范圍。
氧氣傳感器，工作正常下，大概1秒鐘改變一次（1Hz），且在正常操作溫度下改變。這改變波形可以在Pico汽車示波器上監(jiān)測(cè)到，波形類似于下圖（圖1.4）
 圖 1.4
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傳統(tǒng)的氧化鋯傳感器，在過噴油時(shí)會(huì)輸出個(gè)高電壓，在少噴油時(shí)會(huì)輸出個(gè)低電壓。氧化鈦型的傳感器也是同樣的工作原理，只是它的輸油電壓是0到5伏。
ECM 故障
安裝在現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)上的ECM的職責(zé)是“管理”點(diǎn)火正時(shí)和燃油供給。為了讓ECM計(jì)算需求的點(diǎn)火和供油參數(shù)，它必須從發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器上得到相關(guān)輸入信息。 ECM已預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)以保證維持發(fā)動(dòng)機(jī)性能和效率，即使轉(zhuǎn)速正常、安裝爆震傳感器能很好地調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，如果是閉路控制的氧氣傳感器還可以控制供油。
大多數(shù)ECM都有自診斷功能，可以檢測(cè)到信號(hào)是否超了正常的操作范圍。ECM還有另一功能叫做LOS模式（即限制操作策略）。這可讓ECM在系統(tǒng)遇到故障時(shí)從預(yù)設(shè)參數(shù)中操作，通常發(fā)動(dòng)警告燈會(huì)亮著。
如果懷疑ECM有故障，在更換它前應(yīng)該對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)。
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