电控燃油喷射在摩托车上的应用(一)
一、电控燃油喷射系统概述 电控燃油喷射系统简称电喷。将电喷的多点喷射技术应用到125ml排量四冲程摩托车上并形成大批量生产,实现电喷 技术的小型化,这是春兰摩托车在技术上的重大突破。 春兰CLl25—6双缸电喷摩托车采用的是先进的多点、进气道喷射技术(即每一个缸均布置一个汽油喷嘴),发动机上 的传感器采用4+1方式,即在发动机本体上装备4个传感器,分别是进气温度传感器、发动机和曲轴相位传感器、发动机温度传感器、节流阀体 位置传感器以及位于电控单元ECU中大气压力传感器。采用这种方式对原发动机改动较小,制造成本也较低,有较强的适应性,对不同型号的发 动机只需改变电控单元ECU芯片中的“脉谱”图,而同种油泵、喷嘴、ECU等能够适应多种规格型号的产品,便于形成系列化,使电喷技术得以 延伸和推广。 传统燃油供给系统中的化油器是按雾化原理工作,利用进气真空度控制供油量的大小和化油器浮子室内的油面高度 。由于运动中的摩托车化油器真空度变化范围较大,浮子室液面高度也经常变化,使化油器控制供油量的精度较低。而电喷燃油喷射则是在发 动机工作时,吸入空气,通过测量吸入的空气量。再把适量的汽油采取高压喷射方式供给发动机。采用电喷技术能够从根本上改善气缸的工作 效能,提高发动机的使用性能和输出效率,降低污染物排放,以达到节能和环保的目的。图1为化油器和电控燃油供给系统对比图。 电控燃油喷射系统的控制内容及主要功能如下。 1.喷油量控制:ECU将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基本喷油量(喷油电磁阀开启的时间长短),并根 据其他有关输入信号加以修正,最后确定喷油量。 2.喷油定时控制:ECU根据曲轴相位传感器的信号和两缸的点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻。 3.减速断油及超速断油控制:电喷摩托车行使时,当驾驶者快速松开油门时,ECU将会切断汽油喷射控制电路停止 喷油,以降低减速时的废气排放和油耗,当转速降到一定时,ECU又恢复供油;当摩托车加速,发动机转速超过安全转速时,ECU将会在临界转 速(ECU内部设定的发动机允许最高转速)切断汽油喷射控制电路停止喷油,以防止超速运转损坏发动机。 4.汽油泵控制:当点火开关打开后,ECU将控制汽油泵工作2秒—3秒,以建立必需的油压。此时若不启动发动机, ECU将切断汽油泵控制电路,汽油泵停止工作。在发动机启动过程和运转过程中,ECU将控制汽油泵保持正常运转。 5.点火控制:ECU将根据发动机转速和负荷控制最佳点火时间角和点火能量。 二、电控燃油喷射系统的构成 CLl25—6电喷摩托车电控燃油喷射系统分为汽油供给系统、进气系统和电子控制系统三部分,其工作原理如图2所示 。
ECU采集的数据输入有曲轴相位传感器、节气门传感器、发动机温度传感器、进气温度传感器、大气压力传感器、CO 调节电位器,控制的输出有喷油嘴、点火线困、ECU指示灯等。 1.燃油供给系统 燃油供给系统由燃油箱、电动汽油泵、汽油滤洁器、汽油压力调节器、喷油嘴、油压调节器等组成。汽油箱内的电 动汽油泵通过滤网吸入并泵出汽油,输送给汽油滤洁器后,经过油管配送给喷油器,喷油器再根据ECU发出的指令,将适量的汽油喷入进气管。 为精确控制喷油量,在瞥路中有燃油压力调节器,使管路的供油压力始终稳定在规定压力值2Pa,当管路油压超过规定油压值时,汽油压力调节 器内的减压阀自动打开,汽油通过回油管部分流回汽油箱,自动调节使油路中的油压降至规定值,汽油供给系统如图3所示。
2.进气系统 进气系统主要由空气滤洁器、节流阀体、进气温度传感器以及ECU内的大气压力传感器等组成。其主要作用是控制发 动机运行状况下的进气量,再根据发动机的转速计算出每一循环吸入的空气量,依此控制燃油的喷射量。 3.电子控制系统 电子控制系统由ECU、传感器、执行器三大部分组成。ECU通过收集和分析各传感器采集的发动机工况及运行状况数 据,经过计算,发出最佳喷油脉宽信号和最佳点火信号,从而获得最佳的空燃比和点火提前角。 三、电控燃油喷射系统的主要组成元件 1.曲轴相位传感器:曲轴相位传感器用来检测发动机曲轴的转速和曲轴的相位。它利用可变磁隙原理工作,安装在 发动机左曲轴箱盖上,在磁电机转子上固定有一个齿盘随曲轴一起转动。齿盘上共有34个齿,其中一个齿和齿槽的宽度为其他齿及齿槽宽度的 两倍,依次作为参考,就可以得出曲轴的转速和相位。
电喷的基础知识
EFI是“Electronic Fuel Injection”电子燃油喷射的缩写,读作“伊--爱抚--啊”(跟一级方程式不沾边的,千万别读错),目前已经广泛用于大排量摩托车中,日本四大车厂的新品中已难觅化油器的踪影。电喷系统主要由机械部分和电子部分构成,机械部分包括:
燃油泵、调压阀、输油管、节气阀体、喷油嘴;
电子部分包括:
ECU电脑、大气压力传感器、水温传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、复合压力传感器,氧传感器、爆震传感器、挡位传感器、跌车传感器、喷油嘴线圈、凸轮轴触发器、点火触发器,PAIR废气电磁阀,车速传感器,某些跑车还具有专用的传感器,如排气阀传感器,铃木和川崎的从碟阀传感器,以及附属的防盗电路,如H.I.S.S电子钥匙防盗系统等。
有些车友认为电喷系统精密复杂,需要使用专用仪器检查,难于维修,实际上恰恰相反。目前四大车厂的电喷系统均具有SD自检功能,在电喷系统出现故障时,只需按照FI故障灯的指示进行维修即可。
以本田车系为例,放下边撑,接通ECU电脑电源后,ECU首先检查防盗系统状态,如果防盗系统尚未解锁,则ECU电脑一直处于等待状态,防盗系统解锁后ECU电脑依次检查各传感器的输出电压,并将排气阀复位,如果自检中发现故障,则故障灯闪烁,将故障码显示出来。故障灯的一长亮(约1.3秒)代表“10”,一短亮(约0.5秒)代表“1”,故障是循环重复显示的,遵循从小到大的原则,比如一辆车有3个故障码,分别为“7”,“13”,“25”,则故障灯的闪烁情况为:7短亮-(熄灭1秒)-1长亮接3短亮-(熄灭1秒)-2长亮接5短亮(熄灭1秒)7短亮-循环出现。查本田故障码表可知“7”为水温传感器故障,“13”为2缸喷油嘴故障,“25”为爆震传感器故障。以上可以看出电喷车的检修非常简单,比化油器车省事多了。本田的故障码目前有30种左右,不同的车型间略有区别,收起边撑后故障灯就不再闪烁了。
电喷车的维修既然这么简单,那么电喷车容易坏么?答案是与化油器车不相上下。那么为什么我们拿到的电喷车有时侯会出现FI故障呢?大陆车友的车,来路大家都清楚。除非是新款的高价老鼠货整车装运,一般都是在香港拆散装箱,壳子一堆,螺丝一堆,刹车泵一堆,仪表、电脑一堆,这是不符合工厂的运输要求的。电子器件最怕潮湿,运输中受潮后插接件的铜皮上就会起碱,生成一层锈膜,装车后就会导致接触不良,碰到这种情况踢上两脚,拽拽大线,跑段孬路颠一颠就好了,,迄今为止还没发现过有坏传感器的。新接的电喷车,最好用干净的手纸将电脑接口擦一遍,免得日后麻烦。
电喷车的解码:日版车的限速有3到4个地方:电脑、空滤、进气吼、排气尾管,以本田为例,将电脑的限制线(绿色)剪断,(有两条,搞清楚是哪根再剪吆)接ECU电脑的电源线,剪开空滤封住的进气口,剪掉进气吼的铝片,换条直排,日版车就完全解码了,非常EASY,解码后再换个欧版的表头。。。
故障历史记录:当故障消除以后,故障码会记录在ECU电脑中,如果是本田的车,打开钥匙,用铜丝短接座子下面的维修接头(接两根绿色线的2P母插,CBR1000RR的在大包里),故障码就会显示出来,可以跟车贩子讲价了。。。。。。川崎的维修接头是一根线的,需要在车架螺丝上快速的连碰4次(2秒钟之内),故障码开始显示。故障码也是可以洗掉的,这里就不说了。
电喷车的防盗:有些高档的电喷车装备了电子钥匙防盗系统,在钥匙上装有一枚射频IC芯片,芯片中存有几段代码,分别是钥匙的ID号,ECU产生的认证密钥,ECU访问口令;在车锁的部位装有频率125KHz的读写器,ECU电脑接通电源后,防盗系统首先通过读写器读取钥匙的ID号,与ECU电脑中存储的数码进行比较,如果一致,则继续读取口令并生成随机数,一同发射给钥匙,钥匙收到后先验证口令,验证通过后用密钥加密随机数再送回主机,(因为主机发来的随机数是随机生成的,每一次都不一样,所以钥匙发回的密文每一次也不一样,即所谓“滚码”),主机用存储器中该枚钥匙的密钥验证密文,认证通过后防盗解锁,电喷开始工作。如果希望增加一枚电子钥匙,可以向本田订购一枚只有ID的钥匙,通过防盗系统写口令和密钥,这样总共可以在电脑中存储四枚钥匙。顺便说一句,ECU电脑中存储的钥匙数据是保存在一枚可擦写的IC芯片里的,只要打开ECU的外壳。。。剩下的就不用我多说了吧,国内好多所谓的“原装电子防盗钥匙”就是这么来的,不见得有防盗钥匙就一定是骗保的车。
电喷车出现故障时的表现:
ECU电脑 不着车;
大气压力传感器 能着车,高海拔地区行驶会冒黑烟,怠速不稳;
水温传感器 不好着车,车热了就没事了;
进气温度传感器 能着车,油耗上升;
节气门位置传感器 能着车,油门响应变差;
复合压力传感器 能着车,油耗上升,好烧火花塞;
氧传感器 能着车,欧版车没有;日版车也没有;
爆震传感器 能着车;
挡位传感器 能着车,且发动机动力暴猛;
跌车传感器 电脑不通电,也不着车;
喷油嘴线圈 本田的不能着车,川崎的能着车,但没劲;
凸轮轴触发器 不着车;
点火触发器 不着车;
PAIR废气电磁阀 能着车,马力有所上升,排放变差;
车速传感器 能着车,但码表不动;
排气阀 能着车,但高转没劲; 从碟阀传感器能着车,但扭矩下降,偶尔伴随高转没劲



电喷发动机怠速不稳故障诊断及排除
发动机怠速不稳是摩托车使用中常见的故障之一。通常情况下,电喷摩托车的怠速要高于传统(化油器)摩托车,特别是在环境温度较低的时候,电喷的控制单元会发出控制信号,增大喷油量和怠速,所以电喷摩托车的冷启动性能好。而电喷摩托车的冷车怠速普遍在1150左右,上下不超过100转,热车的怠速达到1450左右,上下不超过100转。就目前的摩托车电喷系统,只有冷热车的怠速相差超过400时,才被认为可能存在故障。
尽管现在大多数的电喷摩托车都有故障自诊断系统,但也会出现有故障自诊断系统却显示正常代码或显示与故障无关的代码的情况。这通常是由不受电控单元(ECU)直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障造成的。下面列举在此情况下常兄的故障原因及它们的诊断与排除方法。
1、怠速开关不闭合故障分析:怠速触点断开,ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作,进气量较少,造成混合气过浓,转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时,减少喷油量,增加怠速控制阀的开度,又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时,又增加喷油量,减小怠速控制阀的开度,又造成混合气过浓,使转速上升。如此反复使发动机怠速不稳,在怠速工况时开空调,打方向盘,开前照灯会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火.ECU会增人喷油量来维持发动机的平稳运转。怠速触点断开,ECU认为发动机不是处于怠速工况,就小会增大喷油量,因而转速没有提升。诊断方法:怠速时打开空调,打方向盘.发动机转速不升高,可证明是此故障。 故障排除:对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。
2、怠速控制阀(ISC)故障故障分析:电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号,红过运算对怠速控制阀进行调节。当怠速转速低于设定转速值时,电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发动机怠速。当怠速转速高于设定转速值时,电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道,使进气最减小,降低发动机转速。由于油污、积炭造成怠速控制阀动作滞涩或卡死,节气门关闭不到位等原因,使ECU无法对发动机进行正确地怠速调节,造成怠速转速不稳。诊断方法:检查怠速控制阀的作动声音,若无作动声即怠速控制阀出现故障。故障排除:清洗或业换怠速控制阀,并用专用解码器对怠速转速进行基本设定。
3、进气管路漏气故障分析:由发动机的怠速稳定控制原理可知,在正常情况下,怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系,即怠速控制阀开度增大,进气量相应增加。进气管路漏气,进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函数关系,即进飞量随怠速控制阀的变化有突变现象,空气流量计此无法测出真实的进气量,造成ECU对进气量控制不准确,导致发动机怠速不稳。诊断方法:若听见进气管有泄漏的嗤嗤声,则证明进气系统漏气。
摩托车电喷系统的养护
随着电子控制燃油喷射系统技术工艺的进步,电喷摩托车日渐走入市场。各种类型摩托车的电喷系统都进由进气系统、供油系统、点火系统(ECU控制)和控制系统四部分组成,使用者应该了解它们的养护要则。
一、进气系统的养护现代摩托车电喷系统的进气系统主要是空气流量计(器)或绝对压力传感器和进气温度传感器等组成,它们都是精密电控元件。在使用中,只要确保在清洁的条件下工作,一般情况下是不会发生技术故障的。因此,摩托车的日常例行保养十分重要。应经常维护进气系统的清洁,清除尘土污物,检查进气管接头是否密封可靠,胶管是否破裂或老化,有无漏气现象。空气滤清器是否堵塞、损坏,经常清洗和按规定更换空气滤清器芯。清洗摩托车时,对精密电控元件要注意保护,防止水淋冲湿,尤其要注意防潮,以免电控部分腐蚀,造成导电不良或短路,万一被水湿,可用干布擦拭,并立即吹干,尔后发动车让其工作片刻,使其保持良好的技术状态。需要经常检查空气滤清器芯及周围是否有脏物、尘土杂质,如有,应清除或用压缩空气从内向外吹除,必要时更换;检查进气胶管是否破裂、漏气、老化腐蚀脱层,视需更换,接头要可靠;检查各传感器是否有明显的损伤、损坏,若有应更换新件(不可修复);检查各传感器与ECU的连接电线束是否有松动或断开,电线是否有磨破或线间短路、断路现象,电线插接头是否插到位,有无腐蚀氧化现象,发现异常一定要排除;翼片式空气流量计的转动是否灵活平滑有效,热敏式进气温度传感器的端电压值和电阻值是否在规定的范围内。二、供油系统的养护任何时候检查供油系统时,都就先拆下蓄电池的负极导线,每一步骤都应小心谨慎,以防止爆炸或火灾。在拆卸之前,需先释放供油系统内的压力,其方法是:打开油箱盖以释放油箱内压力;拆下电磁喷油器上的导线束接头,将其中一个接线柱接地(搭铁),另一个接线柱用跨接导线与蓄电池正极接触不超过10s,以使释放系统内压力,也可以先拆下一根油管排除供油系统内的油压力。打开供油系统时,应用一块干净抹布吸收汽油,并妥善处理被汽油浸泡过的抹布,防止火灾。工作场所禁止明火,并确保工作场地通风,以排除汽油蒸气。拆卸油管后要防止外界异物进入,污染或堵塞供油系统。供油系统的油管接头是特殊设计的,拆卸时应特别注意。所有用过的O型密封圈、衬垫、管道夹箍、垫圈等都是一次性配件,都应换新件,以确保供油系统密封不渗漏油。电动汽油泵、电磁喷油器只要工作正常,不可轻易拆动,但检查电线束插头的可靠性是必要的,若有故障应由专业人员作业。三、点火系统的养护点火系统各部器件要有足够的绝缘强度和机械强度。要求耐高温、防潮湿、抗腐蚀、故障率低、使用寿命长,调整简便。因此在养护作业时要检查各电线速是否连接可靠,插接到位,有无因油污腐蚀,绝缘不良的现象。磨破导线应用绝缘胶带包扎好,布线按设计走向不可随意改动。电容器容量应符合规定,安装要牢靠、引线不能有断损,如发现断电器触点烧触应及时检查电容器性能,点火器要按规定选用。断电器触点间隙、点火正时、火花塞间隙要认真按要求调整校正,防止过大或过小。点火系的元器件一般是不可修复的,发现故障或损坏应更换新件。四、控制系统的养护现代摩托车系统中电子控制器ECU的额定工作电压一般为直流电压(如5V),但也有的摩托车专用ECU为了提高抗干扰能力,使用电压在10V左右。无论是哪种电压的ECU系统对高温、高压都很敏感,当外界电压高于ECU系统的额定工作电压或外界温度高于额定温度的允许值时,都会使ECU损坏。在平时日常养护中必须注意以下要则:不论摩托车发动机是否在运转,只要点火开关在ON接通位置,绝不可断开任何12V电器工作装置。因为断开这类器件装置,由于任一线圈的自感作用,都会产生很高的瞬时过电压,有可能达到7000V以上。如此高的瞬时过电压,通过电源导线加到ECU系统,必然造成电控系统损坏。虽然电喷摩托车的ECU系统装有电源过载保护装置,但如此高的电压持续时间过久也会使保护装置损坏,进而使ECU系统受损。电动汽油泵、点火线圈、各种继电器和电磁喷油器等都是电喷系统中具有较大电感的负载。由于控制器ECU是比较复杂的系统,一般不易出现故障。一旦出现故障,只有接受过专门培训的专业人员和生产厂家才可检测或修理,而且一般情况下只能更换模块。用户在使用过程中切不可随意拆卸,以免使ECU受损。养护时只需检查导线是否有脱落或磨破,线速插接头是否到位即可。缓冲橡胶垫若松动或受损,应尽快修复或更换,以免ECU因承受剧烈震动而损坏。为防止ECU的外覆盖件破裂,不可敲击振动,拆卸应轻拿轻放。在对ECU系统检测或更换模块时,操作人员一定要将身体接地,如将金属导线一端系于手腕另一端接地,防止人体静电对ECU的侵害。不可用指针式万用表去测试ECU的传感器,而应使用高阻抗的数字万用表(10MΩ以上)。这是因为如果用低阻抗万用表对ECU系统进行测试,就相当于ECU测试点并联了一个较大的负载,可能因超负荷而损坏ECU系统。也不用测试灯去测试任何和ECU相连的电器装置。这是因为测试灯的电压远高于ECU系统的额定工作电压,很可能使ECU系统损坏。折装连接导线时,须先断开点火开关,切断ECU系统电源。同时注意,不能随意变更ECU系统的独立供电线路。因为现代摩托车上的电气设备较多,而且不少是脉冲式供电,在接线和搭铁电阻上就有大量的干扰信号存在。为使ECU系统和附属装置工作正常,一般情况下,它们的供电线路和拱铁接头通常是和蓄电池主要供电系统的接头分一匠,称之为无噪声隔离接头。其它辅助电气设备都不能接到这套独立的供电线路和搭铁接头上,否则ECU就会受到其他电器的干扰,严重时会使ECU无法正常工作。蓄电池的任何一根线都不能随便断开。因为蓄电池、负载与发电机(或磁电机)并联,而蓄电池在供电系统中相当于一个低阻抗、大电容的瞬变电压抑制器。在断开电压负载时所产生的瞬变电压能量均由蓄电池吸收,且蓄电池的容量愈大,吸收瞬变能量的作用也就愈大。即使有时切断电感性负载,也会产生过高的瞬时过电压。安装蓄电池前,务必辩认清楚正、负极性,造成不可接反。同时蓄电池的极必与电缆线夹头连接要牢固可靠,搭铁牢实,否则将会使电子控制系统产生不稳定的不良影响。蓄电池装复后,如果出现发动机工况不如没有断开蓄电池之前理想,先暂不要随意更换零部件,因为这种情况可能是由于蓄电池被断开之后,将ECU中的学习修正记忆参数消除的缘故。ECU只能根据厂家储存器ROM中的参数进行控制,而ECU要据系统目前的实际情况进行学习修正,此时发动机工况就会有差异。如果确是上述原因所致,待发动机工作运行一定时间后,ECU自动建立起学习修正记忆后,发动机运转不理想现象将会自动消失。清洗摩托车时,要注意保护ECU,切不可用自来水冲洗,以免使ECU系统因潮湿而引起腐蚀、短路等。如被水侵湿,要立即吹干,使其保持良好状态。摩托车安装喇叭不能装在靠近ECU的位置,因为扬声器的磁铁会损坏ECU中的部件和电路结构。在对摩托车身实施电弧焊时,应断开ECU电源,ECU系统的连接导线、传感器、招待器等电控元件要用隔热板隔开,在靠近电控元件的地方进行车身修理作业时,应特别小心。
游客
扫码下载
汽车之家APP
随时获取
最新汽车资讯