《汽车发动机故障诊断与修复》学生手册《汽车发动机故障诊断与修复》学生手册学习情境4 发动机油耗过大的故障诊断与修复 学习情境4：发动机油耗过大的故障诊断与修复 学时：30学习目标能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息能根据故障现象制定正确的维修计划能正确选择诊断设备对油耗过大的故障进行诊断能使用专用工具对故障车辆进行拆装能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断能按照正确操作规范进行各零部件的更换能正确检查发动机油耗过大故障的修复质量能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的辅料、废气液体和损坏零部件能够按照六步工作法自主检修燃油控制系统引起的故障任务载体工具、媒体故障现象：一辆奇瑞A3轿车发动机油耗过大燃油供给系统4套；万用表4套；解码仪4个；专用工具4套；奇瑞A3轿车4辆工单、多媒体课件、教材、仪器使用说明书、汽车维修手册、学生手册知识要求技能要求知识拓展掌握发动机燃油控制系统的组成、油路；各组成部件的工作原理；喷油器的结构；燃油压力的检查；熟悉奇瑞A3轿发动机燃油控制系统的工作原理及过程熟练拆装、诊断、检修发动机，燃油系统、喷油器以及燃油压力的检测；掌握发动机油耗过大故障的诊断分析方法在掌握了电控式发动机燃油控制系统基础之上学习缸内直喷技术系统第一部分 知识要求一、汽油机供给系的组成1．汽油机供给系的功用根据发动机工况配制合适的可燃混合气（按一定比例混合的汽油空气混合物），供给气缸将燃烧产物排至大气中2．化油器式发动机燃油供给系统组成·汽油供给装置：油箱（储存燃油），汽油泵 （泵油），油管（输送），汽油滤清器（清洁）·空气供给装置：空气滤清器，轿车上进气消声器·可燃混合气形成装置：化油器·可燃混合气供给和废气排出装置：进气管，排气管，排气消声器3．燃料—汽油的使用性能指标·汽油的蒸发性：即容易蒸发的程度，对于所形成的混合气质量有很大的影响·燃料的热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。
汽油的热值约为44000KJ/kg·汽油的抗爆性（辛烷值）：指汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力汽油的抗爆性的好坏程度一般用辛烷值表示：辛烷值越高，抗暴性越好发动机选用抗爆性较好的汽油，就可能采用较高的压缩比而不发生爆燃二、汽油供给装置1．汽油供给装置组成汽油箱、汽油泵、汽油滤清器2．汽油箱通常由耐油硬塑料制成，装有油量传感器3．汽油滤清器 1）功用除去汽油中的杂质和水分，减少化油器和汽油泵等部件的故障2）类型·可拆式汽油滤清器：纸质滤芯、多孔陶瓷滤芯、金属片缝隙式和金属网式滤芯图·不可拆式汽油滤清器：定期更换总成，轿车多采用4．汽油泵1）功用将汽油从汽油箱吸出，经油管和汽油滤清器泵入化油器浮子室2）分类①机械驱动膜片式汽油泵·凸轮轴偏心轮驱动，应有充分的供油能力，其最大供油量为发动机最大耗油量的6～8倍，有效地减小“气阻”现象·工作过程：吸油过程，压油过程，供油稳压装置，自动调节供油量，手动泵油装置②电动汽油泵·电磁式驱动机构·供油机构·供油稳压装置·自动调节供油量装置三、可燃混合气的形成和简单化油器1．可燃混合气成分的表示方法（1）空燃比（符号R，多为欧美国家采用）概念：混合气中所含空气与燃料的质量比，亦即燃烧1kg燃料实际供给的空气质量理论上，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气，对汽油机而言：·R=14.7：称为理想混合气·R>14.7：称为稀混合气·R<14.7：称为浓混合气（2）燃空比（符号λ，日本工业标准JIS所采用）空燃比的倒数，λ=1/R（3）过量空气系数（符号α，中国及前苏联等采用）燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需的空气质量之比。
·α=1：称为理想混合气·α>1：称为稀混合气·α<1：称为浓混合气2简单化油器的构造·燃油与空气混合部分：主要由阻风门、喉管、喷管、节气门等·控制燃油油量部分：主要由针阀、浮子、浮子室等3．可燃混合气形成的过程·当发动机工作时，空气的流速在喉管处最大、静压力最低，形成一定的真空度因浮子室通大气，燃油从主喷管被吸出吸出的燃料被高速空气流击碎，在一定温度下被雾化成微小的颗粒，和空气混合之后向下流动，形成可燃混合气可燃混合气流量的大小靠节气门调节4．可燃混合气的成分与汽油机性能的关系（1）可燃混合气的成分对发动机性能的影响功率点与经济点并不对应·当α=1.11（经济混合气）时，燃油消耗率最低，经济性最好；·当α=0.88（功率混合气）时，发动机输出功率最大；当α<0.88（混合气过浓）、α>1.05～1.15（混合气过稀）时，动力性、经济性均不理想；·当α=0.88～1.11时，兼顾发动机的动力性、经济性较好；·当α=1.3～1.4（火焰传播下限）时，发动机不能稳定运转，甚至缺火停转；·当α=0.4～0.5（火焰传播上限）时，燃烧严重缺氧，使火焰不能传播2）发动机各工况对可燃混合气成分的要求1）车用汽油机工作的特点工况（负荷和转速）变化范围大，而且有时变化非常迅速；发动机大部分时间在中等负荷下工作。
2）车用汽油机各种使用工况对混合气成分的要求①稳定工况对混合气成分的要求·怠速和小负荷工况 化油器提供的混合气必须较浓：怠速(n=400～800r/min)时α=0.6～0.8，小负荷时α=0.7～0.9；·中等负荷工况 发动机大部分时间在中等负荷下工作，燃油经济性要求是首要的，化油器提供的混合气接近相应于燃油消耗率最小的α=1.0～1.15；·大负荷和全负荷 达到全负荷之前的大负荷范围内，化油器提供的混合气应从以满足经济性要求为主逐渐转到以满足动力性要求为主；达到全负荷时，要求化油器能提供相应于最大功率的浓混合气α=0.85～0.95；②过渡工况对混合气浓度的要求·冷起动 发动机起动时转速极低（n=100r/min）,空气流速非常低，不能使汽油得到良好雾化，要求化油器提供给极浓的混合气α=0.4～0.6；·暖机 化油器提供的混合气的α从起动时的极小值逐渐加大到稳定怠速所要求的数值；·加速 加速时节气门突然加大，空气流量瞬时随之增加，致使混合气暂时过稀，不仅不能加速，发动机还可能熄火化油器应能在节气门突然开大时，额外添加供油量，以便及时使混合气加浓到足够的程度；四、电控汽油喷射系统概述1．汽油喷射的基本概念 （1）汽油喷射一定数量和压力的汽油经过喷油器直接喷入气缸或进气歧管（2）汽油喷射系统汽油喷射式发动机燃油供给装置的简称。
包括：燃油系统、空气系统、控制系统2．汽油喷射的优点 ·能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气·供入各气缸内的混合气，分配均匀性较好·提高了发动机充气效率，从而增加了发动机的功率和扭矩·减少油耗和改善排放性·发动机冷起动性和加速性较好3．汽油喷射的发展 ·汽油喷射技术最初为航空发动机设计·60年代前，大多采用机械式柱塞喷射泵·60年代，欧美日制定严格的汽车排放法规 ·70年代，各国制定汽车燃油经济性法规·1967年，Bosch公司K-Jetronic机械式汽油喷射系统，后改进为KE-Jetronic机电混合控制式·60~70年代，电控汽油喷射经历了晶体管、集成电路和微机控制·90年代后，电控汽油喷射已占统治地位4．汽油喷射系统的分类（1）按喷油器安装位置单点喷射（SPI）：也称节气门体喷射（TBI）多点喷射（MPI）（2）按喷射时序·同时喷射：所有喷油器同时喷油·分组喷射：两个喷油器同时喷油·顺序喷射：按各缸进气行程的顺序轮流喷射（3）按喷油方式·连续喷射：多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统，喷油量大小不取决于喷油器·间歇喷射：广泛应用于现代电控汽油喷射系统， 喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启时间（4）按喷射部位·缸内喷射：汽油直接喷射入气缸内（目前应用少）， 需要较高喷射压力（约3~5MPa），喷油器结构和布置比较复杂·缸外喷射：将喷油器安装在进气管或歧管上，喷射压力低压（约0.20~0.35MPa）（5）按控制装置·机械式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械方式实现的。
如Bosch公司K-Jetronic系统·机电结合式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械和电液方式实现的如Bosch公司KE-Jetronic系统·电控式汽油喷射系统：汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的如Bosch公司Motronic系统（6）按空气量检测方式·直接测量式（压力型）：将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进气量如Bosch公司D-Jetronic系统·间接测量式（流量型）：用空气流量计测量进气量如Bosch公司L-Jetronic系统五、电控汽油喷射系统基本类型1．Bosch公司Motronic M3.8.2系统（SANTANA 2000 GSi）·热膜式空气流量计测量进气量·无分电器电控点火系统·节气门直动式怠速进气控制·全电脑控制冷起动喷油2．Bosch公司D-Jetronic系统（奔驰 280SE 丰田CROWN等）（图6-4）·进气压力传感器测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气（早期电控系统采用，后采用怠速控制阀）·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统3．Bosch公司L-Jetronic系统·空气流量计测量进气量·补充空气阀和怠速调节螺钉控制怠速进气（早期电控系统采用，后采用怠速控制阀）·热时间开关控制冷起动喷油·有分电器的电控点火系统4. Bosch公司Mono-Jetronic系统·汽油单点喷射系统，喷射压力低，结构简单、成本低、工作可靠 ·采用怠速控制阀控制怠速进气·有分电器的电控点火系统由电控燃油喷射系统组成导入燃油供给系统及功用·燃油供给系统组成：燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、油压脉冲衰减器等。
·燃油供给系统功用：供给喷油器一定压力的汽油，喷油器根据电脑指令喷油六、电控燃油系统组成1．电动燃油泵1）滚柱式电动汽油泵l 工作过程转子偏心地安装在泵体内，滚柱装在转子的凹槽中当转子旋转时，滚柱在离心力的作用下紧压在泵体的内表面上；同时在惯性力的作用下，滚柱总是与转子凹槽的一个侧面贴紧，从而形成若干个工作腔在汽油泵工作过程中，进油口一侧的工作腔容积增大，成为低压吸油腔，汽油经进油口被吸入工作腔内在出油口一侧的工作腔容积减小，成为高压油腔，高压汽油从压油腔经出油口流出限压阀（溢流阀）的作用是当油压超过0.45MPa时开启，使汽油回流到进油口，以防止油压过高损坏汽油泵在出油口处装设单向止回阀（出油阀），当发动机停机时，止回阀关闭，防止管路中的汽油倒流回汽油泵，借以保持管路中有一定的油压，目的是再起动发动机时比较容易l 特点运转噪声大、油压脉动大、泵内表面和转子易磨损滚柱式电动汽油泵结构2）叶片式电动燃油泵l 工作原理叶轮是一个圆形平板，在平板的圆周上加工有小槽，形成泵油叶片叶轮旋转时，小槽内的汽油随同叶。