七、燃油滤清器的维护与检修
汽车燃油系统主要部件的加工精度非常高,例如柴油机喷油泵柱塞偶件的配合间隙只有0.0015~0.0020mm,喷油器针阀导向部位的间隙为0.002~0.004mm,而人的头发丝直径是这一数字的30倍。喷油器密封锥面的最大形位偏差要求控制在0.001mm以内,这一精度只相当于4000个原子位置。燃油系统精密偶件的公差值微乎其微,因而对燃油的清洁度极其敏感,杂质和水分绝对不能进入精密偶件内。另外,喷油泵内的滑动部位依靠燃油来润滑。如果因为水分或污物导致精密偶件卡滞,发动机将无法正常运转。因此,必须把水分和杂质从燃油中分离出来,保持燃油的高度清洁,燃油滤清器在其中起着关键性作用。
1.燃油滤清器的结构特点
现代电控发动机的燃油滤清器与传统滤清器相比,进行了脱胎换骨的改造。以奥迪A6L2.8L FSI轿车为例,其燃油滤清器具有以下结构特点:
(1)取消了真空式燃油压力调节器,将燃油压力调节器、燃油滤清器与电动燃油泵集成在一起(图2-14),因此该型燃油滤清器上有3根油管,其中一根是进油管;一根是出油管;另一根是回油管。
(2)由于发动机采用缸内直喷(FSI)技术,所以燃油系统压力提高到600kPa,而非缸内直喷发动机的燃油压力为400kPa。这两种发动机的燃油滤清器不能互换。
图2-14 燃油滤清器总成
奥迪A6L 2.4轿车的燃油滤清器与众不同,它除了起过滤燃油的作用外,还具有稳定燃油压力的作用,因为燃油压力调节阀就安装在燃油滤清器滤芯的内部。这种滤芯上有3根油管,多余的燃油从此处的回油管流回燃油箱。这种结构的好处是减少了回收燃油时吸收发动机的热量,使燃油箱的燃油温度不致太高,有利于减少燃油蒸气的排放。
另外,2008款依维柯得意商务车采用索菲姆8140.43S型发动机(装备博世高压共轨燃油喷射系统),在燃油滤清器座上安装了电加热装置,起动时能自动加热燃油滤清器。即使气温很低,也不会因为柴油结蜡而堵塞燃油滤清器。如果燃油滤清器上的预热阀或者预热阀的密封圈损坏,可能导致空气进入燃油系统,并且降低共轨喷射系统的工作性能。
2.燃油滤清器的维护要领
为了保证在整个使用寿命期内发动机都能正常工作,必须定期更换燃油滤清器,尽可能隔绝燃油系统中的水分和污物。
以康明斯B系列柴油机装备的双级燃油滤清器为例,它的第一级为带有放水阀的油水分离器。每当首次起动前,应该旋松下端的放水阀,放水20s,然后旋紧。如果气温低于0℃,每天收车后必须马上放水。放出的液体是燃油与水的混杂物,无论其中含油多少,都必须全部倒掉,这样有利于燃油保持清洁状态,避免燃油系统堵塞。
康明斯B系列柴油机燃油滤清器的更换里程为1.6万km。更换时,拆下旧燃油滤清器连同里面的燃油一起报废,不能将旧燃油滤清器中的燃油倒入新燃油滤清器内,因为残存的燃油中带有很多过滤出来的杂质,倒入新燃油滤清器后,会加剧燃油泵和喷油器的磨损。
在安装燃油滤清器时,需要注意两个问题:
一是组装燃油滤清器时,在滤芯的两端必须安装密封胶垫。如果漏装该处的密封胶圈,燃油滤清器内的燃油流通会“短路”,将丧失滤清效果。更换燃油滤清器总成时,油管两端的夹箍应当同时更换。
二是更换一次性燃油滤清器时,必须注意其安装方向,滤清器壳体上的箭头表示燃油的流动方向。例如凌志LS400轿车装备的1UZ-FE型发动机,其燃油滤清器的“IN”端口应当接燃油箱。如果装反,将导致滤清器内部阻力增大,在燃油长时间冲击力的作用下,会导致纸质滤芯与其铁壳分离,破碎的纸滤芯可能无规律地堵住进油口,使系统油压下降,就像单向阀似的,可能造成发动机无规律起动困难。
对于高压共轨式燃油喷射系统,在维护燃油滤清器时应当注意以下几点:
(1)更换燃油滤清器之前,应当将新的滤清器准备好,并且放在随手可取的地方,将旧的滤清器拆下来后,立即安装新的滤清器。
(2)从旧滤清器上拆下来的油管,应立即连接到新滤清器相应的接头上,目的是防止污物进入燃油管路中。
(3)如果滤清器上有手动泵,在新滤清器装配好以后,要运用手动泵,使滤清器内充满燃油,并排除空气。
(4)有的高压共轨燃油喷射系统能够自动、连续地排除空气,对于这种机型,绝对不能为了排除空气而打开高压管接头。
3.油水分离器及传感器的检修
油水分离器的作用,是在燃油进入喷油泵之前,利用燃油和水分之间的重力差异,把水分离出来。松开燃油滤清器下方的放液塞,可以排出沉淀器中的水分。
依维柯汽车索菲姆8140.43S型柴油发动机采用博世CP1高压共轨燃油喷射系统,在柴油滤清器上并联了两个积水传感器,其中任何一个被激活,都会使积水指示灯点亮。如果积水传感器断路,仪表板上将没有积水的警示,操作者不知道是否存在积水,可能放松对积水的检查,容易导致高压油泵内部积水和锈蚀。
一辆江铃凯运JX1041TSG23汽车,采用高压共轨柴油喷射系统,出现发动机指示灯常亮的故障。进行初步检查,该车起动顺利,没有异响,动力正常。分别在燃油滤清器放水开关处和油水分离器传感器处放水,都无效。既然汽车的动力和起动都正常,便检查油水分离器传感器的插接器(图2-15)。它有3根导线,一根为电源线(A),一根为搭铁线(B),一根为信号线(C)。关闭点火开关,拔下油水分离器传感器的插头,再接通点火开关,用数字式万用表测量插座孔3个端子(从控制单元输出的线)的电压,A-B间有12V电压,A-C间有5V电压。但是检查插座后面输出的情况,发现A-C间没有电压,说明信号线与插片没有连通,油水分离传感器的信号无法传输出来。于是检查插座孔,拆下插座孔的塑料挡架,发现中间一块铜插片断裂。考虑到该插座与线束连成一体,无法单独更换插座,用一根回形针弯成U形,再塞进中间插片中,然后将塑料挡架装回去,故障被排除。
图2-15 江铃凯运JX1041TSG23 汽车油水分离器传感器的插接器端子
4.注意检查燃油滤清器的型号
大众/奥迪车型针对不同型号的发动机配备了不同压力等级的燃油滤清器,它们的零件号不同,意味着其性能不相同。如果把压力高的滤清器装错到压力低的车型上,回油管路将出现两个压力调节器串联的效果,会造成燃油压力偏高,进而引起种种不良后果——喷油量增加、热车后起动困难、燃油泵处有“嗡嗡”响声、发动机故障灯点亮等。
一辆奥迪A6L2.4轿车(非直喷型),发动机故障灯点亮。读取故障信息,显示两个故障码:一是“04407”——第一列系统太浓,短期修正;二是“04409”——第二列短期修正,系统太浓。检测燃油压力,为600kPa,正常为400kPa。询问车主得知,该车刚更换“三滤”,怀疑更换燃油滤清器时出错,因为奥迪A6L2.4轿车的燃油滤清器有400kPa和600kPa之分,普通车型采用400kPa滤清器,直喷车型采用600kPa滤清器。于是支起汽车检查,发现该车的燃油滤芯上印有“600kPa”字样,说明确实装错了燃油滤芯,导致燃油压力过高,发动机ECU检测到混合气过浓,于是点亮故障灯。更换燃油滤清器后,故障被排除。
高压、低压两种燃油滤清器的区别是,从外表上看,一种印有“6bar” (lbar=100kPa)字样,另一种印有“4bar”字样;从内部结构看,高压燃油滤清器内安装了压力调节阀(例如POLO),低压的滤清器没有安装燃油压力调节阀(例如朗逸),见表2-1。
表2-1 朗逸轿车与波罗轿车燃油滤清器对比
新宝来轿车使用了3种燃油滤清器,一种零件号为1K0 201 051 C,适用新宝来TSI发动机:第二种零件号为6Q0 201 051 C,适用2009年12月21日之前的新宝来1.6L无回油式电喷发动机:第三种零件号为180 201 511,适用2009年12月21日之后的新宝来1.6L发动机。这3种燃油滤清器虽然外观基本一致,但是不能够相互通用,否则会产生不良后果。