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Service Training
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S334_074
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燃油系统总平面图
按需调节的燃油系统
按需调节的燃油系统由低压燃油系统和高压燃油系统组成。该系统的优点是:无论电动燃油泵还是高压燃油泵,
都始终按发动机精确所需的燃油量来供油(就是发动机需要多少燃油,就精确供给多少燃油)。
这样的话,燃油泵所消耗的电动功率和机械功率就都降低了,那么也就节省了燃油了。
低压燃油系统
在正常工作情况下,低压燃油系统内的燃油压力在
0.5 - 5 bar之间。在冷起动和热起动时,燃油压力
最高可能达6.5bar。
在冷起动时,这个升高的压力可以使得高压燃油系
统内产生较高的起始压力,这样的话可以改善混合
气形成,因此也就可以实现快速起动了。
在热起动时,这个升高的压力可以防止高压燃油系
统内产生气阻。
组成如下:
- 燃油泵控制单元 J538
- 燃油箱
- 电动燃油泵 G6
- 燃油滤清器,带有压力限制阀
(在约6,8 bar时打开)
- 低压燃油压力传感器 G410
颜色代码/图例
无压力
低压
高压
车门接触开关
(用于燃油泵预供油)
蓄电池
燃油泵控制单元 J538
电动燃油泵 G6
燃油箱
低压燃油系统
高压燃油系统
供电控制单元J519
(为燃油泵预供油供电)
节流回流
燃油滤清器
(带有压力限制阀)
Motronic控制单元 J220
低压燃油压力传感器 G410
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S334_032
高压燃油系统
在高压燃油系统中,燃油压力在30 - 110 bar之间,具体压
力范围根据发动机的不同而不同。
组成如下:
- 高压燃油泵
(具有抗腐蚀能力,可用于燃油中
乙醇不超过10%的情形)
- 燃油压力调节阀 N276
- 燃油分配器
((具有抗腐蚀能力,可用于燃油中
乙醇不超过10%的情形)
- 压力限制阀
(在约120 bar时打开)
- 高压燃油压力传感器 G247
- 高压喷油阀 N30-N33
高压燃油泵
燃油压力调节阀 N276
高压喷油阀
N30-N33
燃油分配器
压力限制阀
泄漏管
在打开高压燃油系统时要多加小心,也请留意
维修手册中的提示!
高压燃油压力传感器 G247
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燃油系统部件
燃油泵控制单元 J538
该控制单元安装在电动燃油泵的盖板上。
功用
燃油泵控制单元使用PWM-信号(脉冲宽度调制信号)
来操控电动燃油泵。该控制单元会调节低压燃油系统
中的压力(0.5-5bar)。
在热起动和冷起动时,这个压力最大可升至6.5bar。
出现故障时的影响
如果燃油泵控制单元出现故障,那么发动机就无法工
作了。
S334_024 燃油泵控制单元 J538
电动燃油泵 G6
这个电动燃油泵是用螺栓固定在燃油箱内的。它与燃
油表传感器合成为一个件。
功用
该电动燃油泵用于将低压燃油系统内的燃油输送给高
压燃油泵。该泵由燃油泵控制单元通过PWM-信号(脉
冲宽度调制信号)来操控。 S334_076
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出现故障时的影响
如果电动燃油泵出现故障,那么发动机就无法工
作了。
工作过程
该电动燃油泵始终按发动机精确所需的燃油量来供油
(就是发动机需要多少燃油,就精确供给多少燃油)。
瞬时燃油压力由低压燃油压力传感器来测得并发送给
发动机控制单元。如果该压力值与规定压力值有偏差,
那么发动机控制单元会给燃油泵控制单元发送一个相
应的PWM-信号(频率为20 Hz)。燃油泵控制单元又会
使用PWM-信号(频率为20 Hz)来操控电动燃油泵,直
至燃油压力与特性曲线一致为止。
如果更换了发动机控制单元或者燃油泵控
制单元,就必须要执行自适应过程了。
请注意VAS5051中的“故障导航”模式的
提示。
优点:
- 功率消耗非常低,因为该电动燃油泵始终按发动机精确
所需的燃油量来供油
- 燃油产生的热量非常少,因为只是压缩当前所需的燃油
量。
- 降低了噪音,尤其在怠速时。
燃油箱
低压燃油压力传感器 G410
0,5 - 6,5 bar
PWM-信号 (20 Hz)
PWM-信号
(20 kHz)
低压燃油系统
S334_080
Motronic控制单元 J220
高压燃油泵
燃油泵控制单元 J538
电动燃油泵 G6
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燃油系统部件
带有燃油压力调节阀N276的高压燃油泵
S334_018
高压泵燃油泵 燃油压力调节阀 N276
这个高压燃油泵是用螺栓固定在缸盖上的,其作用是:根据具体的发动机,为高压燃油系统提供30-110bar的
压力。
特点
- 是流量调节式单缸高压泵燃油泵,它根据特性曲
线只会将喷射所需要的燃油量泵入燃油分配器(
就是按喷油量来泵油)。这样的话,高压燃油泵
所需要的驱动功率就减小了,也就省油了。
- 该泵具有抗腐蚀能力,可用于燃油中乙醇不超过
10%的情形。因此,FSI-发动机就可以在世界各地
使用了。
- 高压燃油泵上的泄漏管被取消了,多余的燃油向
内流入低压侧的供油管。
高压泵燃油泵的驱动
高压泵燃油泵由进气凸轮轴上的一个双凸轮来驱动。
发动机不同,高压燃油泵的安装位置、驱
动和外部结构也不一样。
S334_068高压泵燃油泵 双凸轮
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高压燃油泵的种类
不同系列发动机上所使用的高压燃油泵,其功能和内部结构是相同的。但是由于车上的安装空间是不同的,
所以高压燃油泵的外部结构是不一样的。下面就介绍一下这种不同之处。
在这种燃油泵上,高压燃油管是金属制的,低压燃
油管是橡胶制的。金属管是螺旋拧上的,而橡胶管
是用弹簧卡箍以较大的预紧力固定的。
在车辆行驶时,燃油系统会排气。
1,4l-66kW 和 1,6l-85kW
在这种燃油泵上,两根燃油管都是金属制的,且都
是螺旋拧上的。
封盖中有一个排气阀,但该阀只在生产中使用。
在车辆行驶时,燃油系统通过喷油阀本身来排气。
2,0l-110kW 和 2,0l-147kW
高压燃油接口
燃油压力调节阀 N276
封盖
燃油压力调节阀 N276
低压燃油接口
高压燃油接口
封盖
带有排气阀
低压燃油接口
不可将高压燃油泵分解,否则重新组装后会漏油。
为了实现橡胶管的无应力安装,橡胶管上和高压燃油泵上都有三角标记,安装时必须让三角的尖部对齐。
标记(橡胶管无应力安装指示)
S334_022
S334_020
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燃油系统部件
操控结构
这是一种是流量调节式单缸高压泵燃油泵,它根据
特性曲线只会将喷射所需要的燃油量泵入燃油分配
器(就是按喷油量来泵油)。
为此,发动机控制单元根据所需喷油量来计算出供
油行程(冲程)的起始点。
在达到该时刻点时,燃油压力调节阀就会封住进油
阀,供油行程(冲程)就开始了。
燃油压力调节阀 N276
泵腔
来自低压燃油系统
去往燃油分配器
出油阀
泵活塞
进气凸轮轴上的双凸轮
进油阀
S334_058
- 蓝线表示凸轮的上升曲线,也就是泵活塞的上
升和下降。
- 红线表示泵腔内当时的压力。
吸油行程 回程 供油行程
S334_070
这个原理图下是一个图表,它分为三部分,分别是吸油行程、回程和供油行程。
在进行说明时,相应部分背景涂成了灰色。
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燃油吸油行程
在吸油行程时,进油阀由针阀通过针阀弹簧力打
开。
于是在泵活塞的整个下降过程中,燃油就被吸入
到泵腔内。
S334_038
在吸油行程中
- 泵活塞向下运动,且
- 泵腔内的压力约等于低压燃油系统内的压力。
泵腔
进油阀已打开了
S334_060
吸油行程
吸油行程结束
针阀弹簧
针阀
泵活塞向下运动
双凸轮的转动方向
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燃油系统部件
燃油回程
为了使得燃油量与实际油耗相一致,在泵活塞开始
向上运动时,进油阀仍然保持打开状态。多余的燃
油经泵活塞被压回到低压区中。
由此产生的脉动由减压器和燃油供油管内的节流阀
来消除。
在燃油回程中
- 泵活塞已经又开始向上运动了,但是
- 由于进油阀还是打开着的,泵腔内的
压力仍是约等于低压燃油系统内的压力。
低压区
减压器
S334_056
S334_040
泵活塞向上运动
进油阀已打开了
回程
回程开始回程结束
出油阀已关闭了
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燃油供油行程
在计算出来的供油行程(冲程)的起始点处,燃油
压力调节阀会被短时通上电。于是针阀就逆着针阀
弹簧力被向回拉,进油阀被进油阀弹簧的力给关闭
了。由于泵活塞是向上运动的,因此泵腔内就建立
起压力了。如果泵腔内的压力大于燃油分配器内的
压力,出油阀就会打开了。燃油就被泵往然燃油分
配器了。
S334_042
S334_058
在供油行程中
- 泵活塞一直在向上运动,且
- 泵腔内的压力在上升。在泵活塞到达最高点时,
这个压力才会再次降低,供油行程就结束了。
泵腔
泵活塞向上运动
进油阀已关闭了
去往燃油分配器
供油行程
燃油压力调节阀 N276
供油行程的起始点是变动的,它取决于所需的供油量。
可变的
进油阀弹簧
针阀
针阀弹簧
出油阀已打开了
供油行程结束
供油行程开始
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燃油系统部件
低压燃油压力传感器 G410
该传感器安装在通向高压燃油泵的供油管内,它用于
测量低压燃油系统内的燃油压力,并把信号发送给发
动机控制单元。
信号应用
使用该信号可以调节低压燃油系统内的燃油压力。
根据发动机的型号不同,该燃油压力在0.5-5bar
之间。
信号中断时的影响
如果这个燃油压力传感器失效,那么就用一个固定的
PWM- 信号来操控电动燃油泵,低压燃油系统内的燃油
压力会升高。
S334_012低压燃油压力传感器 G410
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高压燃油压力传感器 G247
该传感器位于进气歧管的下半部上,是拧在燃油分配器
中的。它用于测量燃油分配器内的燃油压力,并把信号
发送给发动机控制单元。
信号应用
发动机控制单元会分析这个信号,并通过燃油压力
调节阀来调节燃油分配器内的燃油压力。根据发动
机的型号不同,该燃油压力在30-110bar之间。
信号中断时的影响
如果这个燃油压力传感器失效,那么发动机控制单元就
用一个固定值来操控燃油压力调节阀。
S334_014高压燃油压力传感器 G247
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高压喷油阀 N30-N33
燃油系统部件
高压喷油阀
这些高压喷油阀是插在缸盖内的,它们将高压燃油
直接喷入到气缸内。
功用
喷油阀必须在最短时间内将燃油雾化充分,并根据
具体的工作情况来将燃油喷出。
这样的话,在分层充气模式时,燃油就集中在火花
塞附近;在均质稀模式和均质模式时,燃油在整个
燃烧室内是呈均匀雾化的。
径向保持工具
(用于保证均匀接触)
燃烧室密封圈
(用于密封)
支承环
O-型环
(用于密封燃油分配器)
垫片
喷油阀上的凹槽
(用于拉拔器) S334_082
S334_054
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失效时的影响
损坏的喷油阀会被缺火识别功能识别出来,于是就
不再给该阀通电了。
工作过程
在喷射燃油时,喷油阀内的电磁线圈就通上了电,
于是就产生了磁场。带有针阀的衔铁就被拉动了,
因此喷油阀打开了,燃油就喷出了。
如果线圈断电了,那么磁场也就突然消失了,针阀
就被压力弹簧压靠在阀座上。于是燃油油流就中断
了。
在更换了喷油阀后,必须清除自适应值,并与发动机控制单元重新进行自适应。
请注意故障导航。
出油孔
特氟龙密封圈
电磁线圈
细滤网
S334_083
带有针阀的衔铁
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压力限制阀
燃油系统部件
S334_016压力限制阀
压力限制阀是拧在燃油分配器上的,用于在热膨胀
或者出故障时防止燃油压力过高。
该阀是个机械阀,在燃油压力达到120bar时会打开,
将燃油分配器内的燃油放出(经泄漏管到燃油供油
管)。在这里,燃油会立即再次被送往高压燃油泵。
直接在发动机上装了一根短的泄漏管,这就省去了
通至燃油箱的长泄漏管。
泄漏管
高压燃油泵 燃油供油管 低压接口
燃油分配器
燃油供油管
泄漏管
带节流阀的连接件
带节流的连接件
燃油供油管/泄漏管之间的连接件内,有一个节流点
,其直径为1.5mm。
该节流点的作用:
- 在燃油回流时,降低来自高压燃油泵的较高的油
压,或者
- 在压力限制阀打开时降低来自燃油分配器的较高
的油压
由此就可以避免燃油管内燃油脉动以及由此产生的
噪音(燃油供油管/车身固定处的)
S334_086
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考考你
1. 燃油滤清器内的阀是做什么用的?
a) 该阀可将低压燃油系统内的燃油压力调至5 bar这个恒定值。
b) 在燃油压力达到约6,8 bar时,该阀会打开,以保护部件。
c) 在冷起动和热起动时,该阀会关闭,从而将燃油压力提高到约6,5 bar。
2. 发动机控制单元和燃油泵控制单元使用什么频率来发送PMW-信号?
a) 都是20 kHz。
b) 发动机控制单元的是20 Hz ,燃油泵控制单元的是20 kHz。
c) 发动机控制单元的是20 kHz ,燃油泵控制单元的是20 Hz。
3. 在更换了燃油系统部件后,是否需要通过故障导航来进行自适应?
a) 不必进行自适应。
b) 在更换了发动机控制单元或燃油泵控制单元后,需要进行自适应。
c) 更换任何部件后都需要进行自适应。
答案
1.) b; 2.) b; 3.) b
334张民
一汽-大众汽车有限公司 2012.10.19