FAI电喷系统结构特点与维修技术

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FAI电喷系统结构特点与维修技术作者:杨陈红全FAI(Free Armature Injection)是自由电枢喷射装置的缩写。FAI是摩托车专 用单缸电喷系统采用独创的完全独立自出电枢脉冲驱动,从技术上根本解决了 电喷技术应用于摩托车时因系统复杂导致成本、安全、维护、保养、检修等坏 节的问题。本文所述的FAI属于闭环控制的电喷系统。1、背景资料⑴根据国家对摩托车环保法规的要求:自2010年7月1 口起新定型的摩托车的 污染物排放指标应达到国山标准。所以,坏保摩托车已经成为摩托车发展的新 趋势,利用电喷技术解决摩托车排污是可行途径之一。目前,国内实施的是国H标准,但是国II要想达到国III标准,摩托车对发 动机要求有质的飞跃。一般认为,摩托车要达到国山标准的技术路线有2条, 一是化油器+后期处理技术,二是闭环十三元催化技术!(2) 据了解,各厂都在加大技术改造速度和力度,以达到国III标准。本文所 涉及到的FAI技术就是一种让排放达标技术。市场成车主要见于WY125—16 系列,QJ125,市场主力套件主要以杭州飞亚公司设计制造的为多见,如图1 所示:新一代的电喷发动机釆用的FAI电喷系统突破了传统的电喷系统结构,将 相关部件集成化,改进了燃料的输送方式,提高了系统可靠性和安全性。与传 统电喷系统相比,除电喷零部件成本下降外,应用FAI电喷系统,将化油器摩 托车改造成电喷摩托车时,相对变动的零部件较少,制造成本也较低,工艺性 较好,便丁?推广应用。摩托车电喷技术距离我们已经不再遥远,事实上,在工作过程屮我们发现, 由于部分维修技术人员对FAI新技术不熟悉,而对故障,束手无策,也冇读者 欲将口己车改造为FAI,却缺乏相应的改装技术支撑。本文从实战出发,将FAI 系统从原理结构到检修思维方法进行论述,期望能给从业者和读者在工作屮有 一定的参考作用,也期槊抛砖引玉,让更多的同类文章共同来讨论推动FAI这 个民族产品的发展。2、FAI也喷系统的结构FAI电喷系统是由“FAI喷油器”、ECU、节气门体、点火线圈、火花塞、各种传感器组成的闭环控制电喷系统。各部件的功能如下。(1) FAI喷油器,如图2所示:是一个集成喷油器,将“油泵一调压器一喷油嘴”功能集于一身,根据ECU 指令定时定量喷射燃油。(2) ECU是由单片机组成的电子控制单元,用于收集、处理发动机工作过 程的信息和发出工作指令,内置数字CDI电子点火线路,实现多参数动态全数 字控制点火提前角,真正实现了全工况下的最佳点火控制。(3) 传感器共冇四个,分别是节气门传感器、转速传感器、缸头温度传感器 和氧传感器,各口的作用如下。① 节气门传感器是釆用节气门位置方式检测节气门开度大小,来确定进气 流量多少。② 传速传感器(利用原发动机的脉冲发生器)作用是检测发动机工作过程的 瞬时转速。③ 缸头温度传感器作用是检测发动机的缸头温度状态,是处于“冷态”或“热 态”④ 氧传感器作用是检测发动机各工况下排气屮的氧气含量,实现全工况闭 环控制,且有口学习功能,保证发动机性能长期处于最佳的稳定状态。部分开 环控制车种/型没冇设置氧传感器。 (4)点火线圈在接收到数字CDI点火信号后,将电池电压升高到点火所需 的高压电,提供给火花塞点火。3、电喷发动机工作原理本文所表迷系统属于闭环控制技术。其工作原理如示意图,如圈3所示:从图3,我们可以看出,控制中心是ECU, ECU将各传感器发來致据经过 计算分析后,向FAI喷油器发出喷射油量和向CDI发出点火提前角指令,以保 证发动机在最佳状态卜?工作。(1)喷油器供油是间歇式压力喷油,每个工作循环,ECU发给喷油器一次 喷射指令。ECU中的数字CDI根据不同的工况发出相应的点火提前角。由于数 字CD工的点火提前角变化幅度较宽,增加了发动机在不同的工况下的自动调 节范围,更好地满足发动机工作过程中工况变化的要求。① 电喷发动机的供油是由喷油器压力喷油。供给量的多少,由ECU根据发 动机的工况决定;居土靠刂撇捎盟俣纫唤谄欧绞,主要根据节气门位置,和转速高低 决定喷油量。② ECU控制单元中存冇大量与供油冇关的数据,称之为供油MAP, ECU根 据MAP以及传感器反馈回來的温度、转速、驾驶者意图等多方面的信息來确 定燃油喷射量。2点火提前角①基本点火捉前角的控制主要是根据传速和节气门位置(即进气的流量)等参 数来决定;镜慊鹛崆敖鞘窃谖榷üた鱿碌牡慊鹛崆敖,被储存在单片机中。②实际点火捉前角基本等于基本点火捉前角,但在怠速和启动等特殊工况 时需要进行必要的修正。普通化油器发动机的点火角只是转速的单一函数,无法考虑到车辆负荷的 因素。因此不能说具有最佳点火提前角。ECU控制单元中同样存有大量与点火有关的数据,称Z为点火MAP。4、自诊断系统(1) ECU中设置有口诊断系统可实时监测发动机工作状态和进行电喷系统故障检测。一 电喷系统的工作状态和故障信息通过两条渠道获取。①FAI替示灯显示用户故障。FAI替示灯布置在仪表板上,如图4所示:警示灯可监测燃油箱油量、电池电压是否正常,行车是否进入超速区等。②对于电喷系统故障需要通过ECU内的故障口诊断系统检测,如,:发动 机的转速和温度、电池电压、油箱油量和电喷系统的节气门位置、喷油器、氧 传感器、ECU与喷油器的匹配等是否正常等等。(2)FAI警示灯和自诊断系统的信息传输是使用同一个数据接口,就是ECU的信息传输接口。 该数据接口连接在主电缆上,见电喷系统电路原理图,如图3屮的数据接 口。具体操作如下:①FAI警示灯发幼机状态PA1播派灯状态故障刈定结果未运转状柘灯亮正滋灯灭/徴亮右故障.无法囱动灯4闪1次/2S油箱油K不足灯快Wlft/S帶电癥电乐过低慢闪快闪交曾出现活廊油■不足J1电M :〕运 HIUJB灯亮超邀戒何故障幼灭/微亮灯僂闪1次/2S希电瓶|社压址低ilftN)次/slUiKiift. kiiUHMWft?■示充电Wi故障*闪快WAWH1现油K1油电}hil低正常行车时,FAI警示灯信号线与车上数据接口接通,将车上电源开关锁置于通 电状态时,需要时可起动发动机,ECU便将相关信息通过,FAI警示灯显示出 来,具体显示的信息见表1。②故障口诊断系统是冇故障自诊断系统诊断时,通常借助FAI系统诊断仪,如图5所示:2.K^W5-A/i功徒■S.Ok^UHT7?兴列通iiua头8.K占折斥灯II.里位■他件说朗【?连报电话线女現远腿2 ?飓袞崔作步■从运打?敬*运IVIflAF. 勺讷弁代摘的切?4?険式建幵.塔M喊油?敢讹N* 5?*皿盘幵6?3认4仗&作7 ?连挨电畋髯上的AitMtn&皿示斥城侑氏及数參仰■状亡9 WAilW. X少喊油
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