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在电喷摩托车维修中应用波形检测
来源:本站整理  作者:佚名  2013-02-26 09:38:26


  启动状态下,触发电压信号波形是个重要的输入信号,ECU根据这个信号来判断发动机的运转转速。图14是一款电喷系统的触发电压波形,电喷发动机除了早期的钱江飞亚以外,都使用多凸台飞轮,每圈飞轮转动输出的触发电压脉冲有7个、9个、11个、23个不等。每个触发电压波形不得有缺损、变形、不准确、整体波形不能反相,否则ECU将会计算错误甚至无法计算,造成发动机不能启动,或是启动后工作不良。如果触发波形缺损变形超过ECU的判断能力,ECU将判定为未启动状态,停止喷油,停止油泵运转,造成喷油器线路故障或者燃油泵线路故障的假象。对于这些故障只能使用波形分析手段,诊断仪是很难查出这类故障的。

 

    图15为饱和开关驱动型喷油器的电压电流波形(摩托车电喷系统中多数使用此款喷油器),对于喷油器,除了检测电阻值外,电压电流波形能直观的判断出喷油的工况,在图中A点位置,ECU内的驱动晶体管接通,喷油器线圈有电流通过,在电压波形上会出现一个明显的电压降,同时电流开始缓慢上升(线圈在直流线路中的电感效应),到达B点位置时,ECU切断驱动晶体管的电路,喷油器失去工作电流,喷油器中的线圈磁场产生突变,在喷油器电压波形中自感出一个电压Co喷油器电流波形上升时必须要保持这个斜度(电喷系统不同,斜度并不完全相同),如果电流上升波形过于陡峭说明喷油器线圈存在故障,这种故障可能会损坏ECU中的驱动晶体管。

 

    A, B段时间为喷油器实际工作时间,俗称为喷油脉宽。脉宽时间越长,燃油通过量越大。自感电压峰值在同款电喷系统的同款车型中是几乎相同的,通过分析自感电压的峰值幅度,和电流上升幅度,可以判断出喷油器线圈的性能状态,是否存在线圈匝间层间短路的软性故障。 A, B段的电压下降幅度值和整个下降过程中电压的变化直线度可以判断喷油器线路中是否存在接触电阻过大的隐性故障。任何时候A点都应该有清晰,陡峭的电压降,否则表明喷油器存在短路或者ECU内部的驱动电路有故障。多缸发动机中每缸喷油器的峰值电压高度是基本一样的,如果有差异,可能是喷油器的电源线存在差异或者是ECU内部驱动电路存在故障。

 

    喷油器的燃油来源多数为汽油泵的压力油(DCP泵系统和钱江飞亚系统是常压油),实际进入发动机的燃油量除了与喷油脉宽有关外,燃油压力也是一个重要的因素。在相同的喷油脉宽情况下,燃油压力大时实际喷油量增多,燃油压力小时实际喷油量减少。ECU控制的喷油脉宽不是无限延长的,喷油脉宽修正量超过燃油压力实际影响值时发动机即会出现油耗增加,动力下降等故障。

 

    对于燃油压力,并非单纯是供油压力一个数据。同时还需要测量调节压力,最大油压,系统残压,回油流量这些方面的数据。将数据分析仪配置的油压采集器接入喷油器的压力供油管道中,可以记录从打开电门锁开始启动运转、加速、关闭电门锁熄火后一段时间内的整体油压变化波形。有关燃油压力的所有测量数据都能直观地从波形变化上看到。进而排查燃油泵叶片卡滞,燃油滤清器堵塞,燃油压力调节器损坏等故障。针对高压油路中残余油压的变化,波形分析更加可以从油压波下降的速度和时间上判断出故障点所在。同时还可以使用分析仪中配置的喷油器测试功能结合油压波形来检查喷油器是否存在堵塞、泄露、喷孔磨损等故障。同时也可以对多缸电喷系统中喷油器之间的一致性进行测试。

 

    对于使用真空脉动式油压调节器的摩托车,燃油压力并非是恒定不变的,而是随着转速和负荷增加供油压力有所提高。这是因为此款油压调节器的参照压力并非是环境大气压,而是进气道内的真空度。在怠速状态下的进气道真空度与高速或者负载工况下的真空度并不相同,油压调节器根据进气道内的真空度来调节燃油压力,从而使喷油器上加载的绝对燃油压力不随进气道内真空度的变化而发生变化。

 

    简单来说,怠速与轻负荷状态,假设进气道内的压力值为41kPa,燃油压力为250kPa,则实际上喷油器加载的绝对燃油压力为310kpa。绝对压力是相对压力加上大气压力,进气道内的压力低于大气压力,所以计算绝对压力为:250+(101-41) =310kPa。当摩托车发动机处在高速大负荷状态,进气道内的压力假设为81kPa,此时绝对喷油压力为250+ (101-81)=270kPa。真空脉动燃油压力调节器的介入,使得喷油器的绝对油压保持稳定,对于电喷系统的控制精度而言,油压稳定性能越好,其相对控制精度也越好。

 

    系统残压是发动机熄火后,燃油泵停止运转,在燃油泵与喷油器管路中燃油的压力。在熄火状态下,燃油管路中油压调节器的单向阀呈关闭状态,管路中的燃油理论上没有通道,保持一定的压力,在下次启动时打开电门锁,ECU控制油泵运转2-3秒时间来建立油压,便于发动机启动。在某些故障存在的情况下,燃油管路内的燃油发生泄露,压力下降,换言之就是管路内没有燃油存储。在这种状态下,下次启动时仅靠ECU在打开电门锁时2-3秒的油泵工作时间内泵油量无法将管路内的压力升高到正常工作状态下需要的压力,必须依靠启动电机带动飞轮旋转后产生的触发脉冲电压信号输入到ECU中,ECU判断为运转工况接通燃油泵线路继续供油直至油压满足启动的需要后才能启动成功。这类启动困难的故障隐蔽性很强,通过检测熄火后一段时间内燃油压力的变化才能发现故障。

 

    在电喷摩托车系统中配置的氧传感器信号电压在闭环控制的条件下被ECU用来修正喷油脉宽,使得混合气浓度保持在14.7:1这个范围附近。在启动、怠速、加速、减速,发动机温度未达到设定值氧传感器工作温度未达到正常温度等情况下,ECU是忽略氧传感器的输入电压信号,对电喷系统执行开环控制。开环控制和闭环控制的区别就是ECU是否采用氧传感器的输入电压信号。通常氧传感器电压信号对喷油脉宽的修正量不超过±20%,即理论混合气浓度为1时,氧传感器的修正量最大为0.8-1.2。

 

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