电控燃油喷射系统喷油器堵塞故障分析

电控燃油喷射系统喷油器堵塞故障分析　

郭华明　

（黑龙江省煤炭生产安全管理局，哈尔滨１５０００１）　

【摘要】电磁喷油器的良好工作特性主要取决精确的燃油喷射量控制、宽广的动态流量特性和喷射油束的良好雾化　

品质、合理的形状及方向，而堵塞故障则会破坏电磁喷油器的技术状态，造成其工作特性恶化，进而影响发动机的正常工　

作。由于我国燃油品质较差，使电磁喷油器堵塞成为发动机电控燃油喷射系统的多发故障。本文对其形成的原因和影响进　

行了分析，并总结了实际维修工作中针对喷油器堵塞故障的诊断方法和维修方法。希望能从另一个角度重新审视这—现　

象，对实际维修工作有所帮助。　

【关键词】电磁喷油器；工作特性；堵塞故障；燃油品质；堵塞故障诊断　

前育　

电磁喷油器是汽油机电控燃油喷射　

系统中的关键执行器。它担负着定量喷　

射和雾化燃油的任务，其工作性能的好　

坏对发动机的动力性、经济性、运转平稳　

性和工作可靠性影响极大。因此，在实际　

使用中要求喷油器必须动作准确可靠，　

且具有良好的流量特性、良好的雾化能　

力和合适的喷雾形状。但是，由于我国的　

油品质量较差，汽车维修水平较低，尤其　

是一些经济不发达地区．使用中喷油器　

常常会发生故障本文希望通过对喷油器　

堵塞故障的分析。提高维修工作时的针　

对性和有效性。　

一、电磁喷油器的工作特性　

电磁喷油器的良好工作特性是其正　

常工作的保证．主要包括以下几方面：　

（一）燃油喷射量的精度　

电磁喷油器的工作脉冲宽度一般为　

２—１０ｍｓ，最小喷油量每脉冲只有１．５ｍｍ，　

左右，容许误差±２．５％。要在如此短的时　

间内精确计量微量燃油．针阀启闭时间　

必须极短（Ｏ．５一１．５ｍｓ）且重复性必须很　

好。这就要求要严格的保证针阀和阀体　的几何精度．使针阀有精密的导向，升程　

偏差小，喷油孔精度高。并能对静态和动　

态流量进行精确标定。　

一般在发动机整个使用寿命期（相　

当于６亿次喷射）内，要求其动态流量必　

须稳定在±４％以内．才能满足燃油喷射　

量精度的要求，这主要取决于针阀密封　

面良好的密封能力和耐久性。　

（二）动态流量特性　

理论上．电磁喷油器的动态流量与　

喷油脉宽之间是线性关系．且只有在喷　油器的动态流量与喷油脉宽呈线性关系　

时，ＥＣＵ才能精确控制喷油量。但在实际　

动态喷射时．由于喷油脉冲信号和电磁　

１６６活力２０１０・４　线圈所产生的电磁力及针阀运动三者之　

间有一定的滞后时间。使实际动态流量　

特性在较短脉宽和较长脉宽时呈非线　性。随着现代汽车向高速大功率化发展，　

转速变化范围越来越宽，涡轮增压也越　

来越多。使发动机最大和最小喷油量变　

化范围扩大。要求喷油器具有宽广的动　

态流量范围，这也对电磁喷油器的技术　

状态提出了更高的要求。　

ｆ三）油束的雾化品质、形状及方向　

大量发动机试验表明，虽然雾化程　

度与具体发动机有关．但油滴直径小于　

１００ｐ，ｍ￣于各种情况来说都是有利的。　

油束的锥角也必须适应进气歧管和气缸　

盖的结构，避免喷湿管壁，影响燃油雾化　

混合。　

常见的锥形油束是由轴针式喷油器　

的结构保证的，轴针末端进行精密加工　

成圆锥形，以获得不同的油束锥角，满足　

不同发动机的要求。另外，轴针锥面末端　

出Ｖｌ处的锐边也有助于燃油良好雾化。　试验证明，油束的方向指向气门中心时．　

因气门中心温度较高，有助于燃油雾化　

和均匀混合，燃烧后废气排放污染物最　

少。　由此可见．喷油器喷出油束的雾化　

品质、形状及方向对混合气的形成具有　

重要的作用．而这一切的保证都电磁喷　

油器的良好的技术状态。　

（四）抗堵塞、抗气阻的能力　

由于喷油器工作温度高．头部温度　

超过１００℃，汽油极易形成气阻。同样由　

于高温．燃油中若烯烃和硫含量较高．加　上废气再循环的不良影响等因素．造成　

沉积物堵塞喷油器喷孑Ｌ，使喷油器流量　减少，油束变形，严重影响发动机正常工　

作。　

因此，喷油器应该具有良好的抗堵　塞和抗气阻能力。抗气阻一般通过燃油　

系统多供油，使供油量大于喷油量，让燃　

油连续不断地流经阀座区，使喷油器获　

得良好的冷却，降低头部的工作温度。防　

止气阻。而抗堵塞则与许多因素有关，既　

有结构方面的因素．也有使用方面的因　

素，尤其是燃油的成分、质量对喷油器堵　塞有很大影响。　

二、电磁喷油器堵塞的形成及对工　

作性能的影响　

ｆ一）电磁喷油器堵塞的形成　

如前所述．由于电磁喷油器安装在　

进气管靠近发动机燃烧室附近．其工作　

温度较高。对流经喷油器的燃油有一个　

加热作用，此时如果燃油的热安定性和　氧化安定性较差．就很容易发生氧化或　

裂解，生成沉积物．沉积在喷油器的喷口　

或滤网上，形成堵塞。由于我国化工生产　

技术水平与发达国家相比还有较大差　

距，精炼程度较低，燃油品质不高，造成　

了喷油器堵塞故障发生率较高。　

ｆ二１电磁喷油器堵塞对其工作性能　

的影响　．－－　

电磁喷油器堵塞对其工作性能有三　

种形式的影响：　

１．由于针阀或喷嘴受污物堵塞。对　

喷雾（油束）形状产生影响。　２．由于喷油器过滤网和喷嘴堵塞。　

引起喷油流速下降。　

３．喷油器针阀与阀座堵塞。引起喷　

油器动作黏滞。　

三、喷油器堵塞故障的检测诊断　

喷油器堵塞故障有两种类型：一种　

是个别喷油器堵塞．这将会使发动机怠　

速运转不稳，在通常驾驶条件下，也会出　

现转速不稳现象：另一种是所有喷油器　

都堵塞，这将会使发动机的混合气明显　

变稀。功率下降，加速无力。

　喷油器堵塞是不太容易立即得出结　论的故障，对其诊断则需要采用一定的　

检测方法。即：在进行该项检测时，假定　

发动机其他机构工作良好．若找到有故　

障的喷油器，对其修整后，发动机性能则　

应得到明显的改善。　

ｆ一）个别喷油器堵塞的检测诊断　

１．喷油不平衡的检测诊断。这和一　

般汽油机断火试验方法相似．只不过在　

此要利用检测诊断设备．切断供给某缸　

喷油器的供油信号．使该缸停止工作，同　

时观察断油后发动机转速的下降情况。　

对喷油器工作情况进行评估。进行该项　

检测时发动机转速最好在１　２００ｒ／ｍｉｎ～　

２　０００　ｒ／ｍｉｎ（要求在节气门打开的条件　

下）进行。避免在怠速时进行。其原因是　

许多车辆上安装有怠速控制系统，对检　测效果影响较大。检测时应使发动机在　

稳定的转速下运转，然后再进行功率平　衡试验。若将工作良好的喷油信号断开　

后．会引起发动机功率有较大的下降；而　

将工作情况差的喷油器信号切断后，引　

起发动机的功率下降微小。因此。可以做　

出这样的推断：断油后，发动机功率下降　微小的一缸的喷油器可能有故障。　

２．喷油器堵塞故障的废气分析检测　

诊断。喷油器堵塞后，会导致排气中ＨＣ　

化合物读数发生变化，检测废气中ＨＣ化　

合物的变化量。可以帮助诊断喷油器堵　

塞故障。当某缸断火后，喷人气缸气的燃　

油会通过排气管排出，这将使废气分析　

仪中ＨＣ化合物读数增高。当切断良好喷　

油器一缸的点火后．会引起ＨＣ化合物读　数明显增高，当切断有故障喷油器一缸　

的点火后．ＨＣ化合物读数增高较少。因　

此．通过废气分析仪中ＨＣ化合物变化量　

可以确定出有故障的喷油器。同样利用　

废气分析仪ＣＯ读数变化情况。也能对发　

动机各缸喷油器进行检测。断火后会使　

ＣＯ读数减少。ＣＯ读数减少越快，喷油器　

向气缸内喷出的燃油越多。因此，断火后　

ＣＯ读数减少小的气缸的喷油器可能有　

堵塞故障。　

３．利用燃油压力表检查喷油器堵塞　

故障。利用燃油压力表检查喷油器堵塞　

故障可以就车进行．即在车上燃油系统　中接入燃油压力表，使发动机处于静止　

状态．给喷油器一个固定的触发信号，观　

察燃油压力表的压力读数变化，这样就　

能断定出有故障的喷油器。进行该项检　

测时．要求每个喷油器触发前的压力相　

同．发动机不需运转。　（二）所有喷油器都有故障的诊断　

假定所有喷油器都产生堵塞这种故　

障．那么对发动机性能的影响则是唯一　

的，必将使发动机工作的混合气明显变　

稀。对这类故障的诊断就是要有意识地　

增加混合气浓度，若增加混合气浓度后，　

发动机性能好转．运转平衡。那么该故障　

便可得到确诊。在电控燃油喷射式发动　

机上．增加发动机混合气浓度常用方法　

如下：　１．拆去燃油压力调节器上真空软　

管。拆下燃油压力调节器上的真空软管，　可以暂时为发动机提供加浓混合气。通　

常进气歧管真空度施加到燃油压力调节　

器上。使喷油压力与进气歧管真空度差　

值保持稳定，当发动机怠速运转时，进气　

歧管真空度较高（节气门关闭），而相应　

的燃油压力较低。这时拆下真空软管．喷　

油器的喷油压力将会增高。这样就增加　

了怠速时混合气浓度。　

２．约束燃油压力调节器上的回油　管。在电控燃油喷射系统中，通过约束燃　

油压力调节器上的回油管。也能增加燃　

油喷射系统的油压。这种压力增加．实质　上就增加了喷油器喷人气缸的油量。进　

而增加了混合气浓度。如果燃油压力调　节器回油管是易变形软管，可以用夹钳　

来约束回油管的回油，使系统油压增加，　

达到了增加混合气浓度的目的。如果燃　

油压力调节器的回油管是刚性的，则可　

以在回油管中装入带燃油压力表的开　

关．利用开关来调节回油管的回油情况，　

同样能达到改变混合气浓度的目的。　

３．在水温传感器线路中串人可变电　

阻。改变电控燃油喷射系统的混合气浓　度．最易控制的方法就是在水温传感器　

电路中串入可变电阻。其方法是：发动机　

运转至热车（约８０℃～８５℃），关掉点火开　关，折下水温传感器导线连，测量水温传　

感器电阻值　（大多数车辆为２００ｆ￣～　

３００１ｑ．而福特车水温传感器的电阻约为　

２　５ｏｏｎ～３　５００１ｑ）。选择可变电阻时，其　

电阻调节范围应包含上述测量值。将可　

变电阻串入传感器电路中，预置可变电　

阻值为测量值，那么这时可以改变可变　

电阻阻值，模似发动机冷起动工况，这时　

发动机ＥＣＵ￣Ｉｊ可根据可变电阻传来的信　

息．会给喷油器发出增加喷油信号，这样　

就会改变发动机的混合气浓度。　

利用上述方法．如果混合气加浓后，　

发动机性能好转．运转平衡．那么就验证　

了是喷油器堵塞所引起的故障。　（三）喷油器的修整和清洗　

用上述方法检测到有堵塞故障的喷　

油器后．按其堵塞的程度，在进行车辆维　

修时应选用合适的清洗方法。使其达到　

规定的技术要求。目前对喷油器的清洗　

常用如下三种方法：　

１．最简单的方法是将清洗剂放人汽　

车油箱中，就车运行２００ｋｍ－－４００ｋｍ．使其　

随燃油通过喷油器喷口，自行清洗。这种　

方法简单但效果较慢，不适于紧急修理。　

２．用专用设备和清洗剂在车上清　

洗。这种方法省时、省力、方便、高效且不　

伤机件。　

３．从车上将喷油器拆下．利用专用　

清洗设备、专用清洗程序、专用清洗液对　

喷油器进行清洗。然后进行检验。　

结束语　

电磁喷油器堵塞是很不容易立即得　

出结论的故障。堵塞并不影响喷油器内　部电磁线圈的正常工作，因此ＥＣＵ不会　

收到任何不正常信息。自然也不会记录　故障码。发动机电控系统的检查只在发　

动机无机械故障的条件下才有效。有时　

故障码表示的故障可能不是电控系统故　

障，而是机械故障引起的。目前，随着电　

喷发动机的普及．修理工也逐渐熟悉了　

维修、检测的规律，“读故障码、测传感　

器”成了许多维修工面对电喷发动机故　

障时的习惯动作．检测中往往过于依赖　故障码，而忽视了对故障现象的全面分　

析，长期如此以至于失去了人为分析故　障的能力．面对无故障码的故障时就常　

常束手无策。因此，要想不断提高自己的