1、FAI 電噴系統結構特點與維修技術電噴系統結構特點與維修技術作者：楊 陳紅全FAI(Free Armature Injection)是自由電樞噴射裝置的縮寫。FAI 是摩托車專用單缸電噴系統采用獨創的完全獨立自由電樞脈沖驅動，從技術上根本解決了電噴技術應用于摩托車時因系統復雜導致成本、安全、維護、保養、檢修等環節的問題。本文所述的 FAI 屬于閉環控制的電噴系統。1、背景資料(1)根據國家對摩托車環保法規的要求:自 2010 年 7 月 1 日起新定型的摩托車的污染物排放指標應達到國 III 標準。所以，環保摩托車已經成為摩托車發展的新趨勢，利用電噴技術解決摩托車排污是可行途徑之一。目前，國內

2、實施的是國 H 標準，但是國 II 要想達到國 III 標準，摩托車對發動機要求有質的飛躍。一般認為，摩托車要達到國 III 標準的技術路線有 2 條，一是化油器+后期處理技術，二是閉環十三元催化技術。(2)據了解，各廠都在加大技術改造速度和力度，以達到國 III 標準。本文所涉及到的 FAI 技術就是一種讓排放達標技術。市場成車主要見于 WY12516系列，QJ125，市場主力套件主要以杭州飛亞公司設計制造的為多見，如圖 1所示：新一代的電噴發動機采用的 FAI 電噴系統突破了傳統的電噴系統結構，將相關部件集成化，改進了燃料的輸送方式，提高了系統可靠性和安全性。與傳統電噴系統相比，除電噴零部

3、件成本下降外，應用 FAI 電噴系統，將化油器摩托車改造成電噴摩托車時，相對變動的零部件較少，制造成本也較低，工藝性較好，便于推廣應用。摩托車電噴技術距離我們已經不再遙遠，事實上，在工作過程中我們發現，由于部分維修技術人員對 FAI 新技術不熟悉，面對故障，束手無策，也有讀者欲將自己車改造為 FAI，卻缺乏相應的改裝技術支撐。本文從實戰出發，將 FAI系統從原理結構到檢修思維方法進行論述，期望能給從業者和讀者在工作中有一定的參考作用，也期望拋磚引玉，讓更多的同類文章共同來討論推動 FAI 這個民族產品的發展。2、FAI 也噴系統的結構FAI 電噴系統是由“FAI 噴油器”、ECU、節氣門體、點

4、火線圈、火花塞、各種傳感器組成的閉環控制電噴系統。各部件的功能如下。(1) FAI 噴油器，如圖 2 所示:是一個集成噴油器，將“油泵一調壓器一噴油嘴”功能集于一身，根據 ECU指令定時定量噴射燃油。(2) ECU 是由單片機組成的電子控制單元，用于收集、處理發動機工作過程的信息和發出工作指令，內置數字 CDI 電子點火線路，實現多參數動態全數字控制點火提前角，真正實現了全工況下的最佳點火控制。(3)傳感器共有四個，分別是節氣門傳感器、轉速傳感器、缸頭溫度傳感器和氧傳感器，各自的作用如下。節氣門傳感器是采用節氣門位置方式檢測節氣門開度大小，來確定進氣流量多少。轉速傳感器(利用原發動機的脈沖發生

5、器)作用是檢測發動機工作過程的瞬時轉速。缸頭溫度傳感器作用是檢測發動機的缸頭溫度狀態，是處于“冷態”或“熱態”氧傳感器作用是檢測發動機各工況下排氣中的氧氣含量，實現全工況閉環控制，且有自學習功能，保證發動機性能長期處于最佳的穩定狀態。部分開環控制車種/型沒有設置氧傳感器。（4） 點火線圈在接收到數字 CDI 點火信號后， 將電池電壓升高到點火所需的高壓電，提供給火花塞點火。3、電噴發動機工作原理本文所表迷系統屬于閉環控制技術。其工作原理如示意圖，如圈 3 所示：從圖 3，我們可以看出，控制中心是 ECU, ECU 將各傳感器發來致據經過計算分析后，向 FAI 噴油器發出噴射油量和向 CDI 發

6、出點火提前角指令，以保證發動機在最佳狀態下工作。（1）噴油器供油是間歇式壓力噴油，每個工作循環，ECU 發給噴油器一次噴射指令。 ECU 中的數字 CDI 根據不同的工況發出相應的點火提前角。 由于數字 CD 工的點火提前角變化幅度較寬，增加了發動機在不同的工況下的自動調節范圍，更好地滿足發動機工作過程中工況變化的要求。電噴發動機的供油是由噴油器壓力噴油。供給量的多少，由 ECU 根據發動機的工況決定。基本油量控制采用速度一節氣門方式，主要根據節氣門位置，和轉速高低決定噴油量。ECU 控制單元中存有大量與供油有關的數據， 稱之為供油 MAP, ECU 根據 MAP 以及傳感器反饋回來的溫度、轉

7、速、駕駛者意圖等多方面的信息來確定燃油噴射量。2 點火提前角基本點火提前角的控制主要是根據轉速和節氣門位置(即進氣的流量)等參數來決定。基本點火提前角是在穩定工況下的點火提前角，被儲存在單片機中。實際點火提前角基本等于基本點火提前角，但在怠速和啟動等特殊工況時需要進行必要的修正。普通化油器發動機的點火角只是轉速的單一函數，無法考慮到車輛負荷的因素。因此不能說具有最佳點火提前角。ECU 控制單元中同樣存有大量與點火有關的數據，稱之為點火 MAP。4、自診斷系統(1) ECU 中設置有自診斷系統可實時監測發動機工作狀態和進行電噴系統故障檢測。電噴系統的工作狀態和故障信息通過兩條渠道獲取。FAI 替

8、示燈顯示用戶故障。FAI 替示燈布置在儀表板上，如圖 4 所示:警示燈可監測燃油箱油量、電池電壓是否正常，行車是否進入超速區等。對于電噴系統故障需要通過 ECU 內的故障自診斷系統檢測，如，:發動機的轉速和溫度、電池電壓、油箱油量和電噴系統的節氣門位置、噴油器、氧傳感器、ECU 與噴油器的匹配等是否正常等等。（2） FAI 警示燈和自診斷系統的信息傳輸是使用同一個數據接口， 就是 ECU的信息傳輸接口。該數據接口連接在主電纜上，見電噴系統電路原理圖，如圖 3 中的數據接口。具體操作如下:FAI 警示燈正常行車時，FAI 警示燈信號線與車上數據接口接通，將車上電源開關鎖置于通電狀態時，需要時可起

9、動發動機，ECU 便將相關信息通過，FAI 警示燈顯示出來，具體顯示的信息見表 1。故障自診斷系統是有故障自診斷系統診斷時，通常借助 FAI 系統診斷儀，如圖 5 所示：該診斷儀設有 FA I 系統相關部件、使用條件等的警示燈和參數顯示屏。只要將診斷儀的通訊線與車上的數據接口接通，然后將車上電源開關鎖置于通電狀態，需要時可啟動發動機，便可檢測電噴系統相關部件和使用條件的狀態，一般情況如下：a.當某一個部件有故障或使用條件未滿足行車要求時，對應的警示燈會閃爍。b.若同時有 2 個以上的警示燈閃爍，而電池電壓也正常，這時可能是 ECU 故障。c.若所有的警示燈無閃爍處于正常狀態，檢查圖 4 中的高

10、壓線圈是正常的，而啟動發動機時沒有點火火花，這種現象多是 ECU 中的 CDI 故障，即 ECU 故障。d.若要更詳細了解發動機的故障內容時，可借助安裝了設定調試軟件的專用電腦，將電腦中信息線與車上的數據接口接通，通過一系列的操作，便可對故障作更深入的診斷。5、安全保護措施為保證發動機在安全的條件下運行，FAI 電噴系統設置了發動機超速運轉控制和過熱保護功能。(1)超速控制發動機的最高轉速設定在 9500r/min 時，當油門全開時，發動機最高轉速不會超出設定的 9500r/min，以保護發動機的壽命。在行駛過程中，由于行車慣性使發動機瞬間超出最高轉速時，噴油器會自動不噴油，使轉速下降，同時發

11、動機在超速的瞬時，FAI 示燈會發出警示，提醒騎行者。(2)過熱保護如果發動機經長時間爬坡后怠速時， 或經過長時間怠速時自己停車， 但 FAI警示燈在停車后指示“正常”，則說明發動機是因為過熱保護、不允許長時間怠速而停車，不是故障。可以重新啟動并立即正常行駛，或等待發動機涼下來后再起動。6、使用及調整(1)電池與電量電噴摩托車工作的必要條件是電池供電必須正常，電池的工作電壓應在11-15V 之間。若電池供電系統不正常或電池損壞不能供電時，發動機無法工作。若電池電壓低于 11V 時，噴油器和啟動電機可能不工作，這時可采用腳啟動來啟動發動機并充電。(2)怠速調整FAI電噴發動機的最低空載穩定轉速設

12、置在1400-1600r/min之間。 所以，怠速調整應控制在此范圍內。通常夏天可以適當調低些，在 1400-1500r/min之間，冬天調高些，在 1500-1600r/min 之間。怠速調整方法，如圖 6 所示:當怠速螺釘旋至接觸到節氣門的油門線控制轉輪中的凸臺平面起算，再順時針旋人 1. 5 圈左右(具體圈數視實際而定)，將轉速調至要求后，關電源一次。3 秒鐘后再啟動發動機，轉速穩定 2 分鐘后，怠速確認在要求范圍內，再關一次電源。3 秒鐘后再啟動發動機，再次確認怠速在要求范圍內后，怠速調整工作完成。(3)發動機冷啟動電噴摩托車沒有設置阻風門操作系統，但低溫起動性能優越，容易在攝氏15

13、度的環境下直接起動成功。在特冷環境下啟動，如啟動困難時，可關閉電源開關鎖，停 3 秒鐘再打開(電源開關鎖每接通一次，噴油器噴一次油，起加濃作用)，重復 1-2 次后(不要重復太多，防止湮滅火花塞)，再啟動會更容易。如果電啟動時電機轉動不順暢，請盡量用踩踏啟動蹬桿啟動。在冬天或電池電壓過低時，用踩踏啟動蹬桿啟動更容易。因氣溫過低而機油豁度大時，啟動后最好稍加油門，維持在 2000r/min 左右的轉速暖機 10 -40 秒，避免因怠速過低而熄火。(4) ECU 與噴油器匹配新車出廠時，電噴系統中 ECU 與噴油器是經過設定調試匹配的，整個過程是在專用儀器上自動進行匹配。一旦 ECU 或噴油器損壞

14、后，必須對 ECU 或噴油器重新設定調試匹配，才能保證使用性能。這時，借助安裝了對應的設定調試軟件電腦，將電腦中信息與車上數據接口接通，按照程序要求進行一系列操作，便可完成設定調試匹配工作。當電噴摩托車在變換使用環境時，出規發動熱不正常的工作狀態時，如怠速不穩，剛啟動時加速熄火等，可免是由于空燃比匹配不合適(過稀或過濃)造成的，這時可通過系統內部的自己學習功能修正。具體操作是:發動機啟動后，將怠速調至 1500r/min，保持熱車怠速 4 分鐘以上(每 30 秒到 60 秒試加一次)，然后停車，再啟動重運轉如此進行 2-5 次，就可以將穩態時空燃比逐漸自動修正要求恢復正常運轉。7、檢修注意事項

15、及常見故障排除(1)發動機機械運轉故障及點火故障與傳統化油器車基本相同，按一般故障診斷及排除方法即可。(2)維修電噴系統一定要使用 FAI 診斷儀，熟練使用診斷儀對正確快速維修電噴系統故障非常有幫助。(3)電噴系統故障往往與電路有關，以一般先查電路故障。電路系統最容易出現的故障是接觸不良、其表現為故障時有時無，無法鎖定，一般可用手有意搖動可能接觸不良的部位，如，電池接線柱，保險管，點火線圈接插端子以及各接插件。(4)診斷儀會顯示電路系統的部分故障，如噴油器連接，節氣門位置傳感器連接位置傳感器連接，溫度傳感器連接，蓄電池電壓，感器是否有信號等。如果診斷儀顯示的故障一直有，那就可以肯定是相關電路或

16、部禪的故障，如果診斷儀顯示的故障時有時無，可能是相關電路或部件中有接觸不良的地方。(5)怠速不穩一般是因為怠速供油偏小、混合氣太稀造成，可通過診斷儀增加油量來改善，如果怠速螺釘調節不合適也可能造成因為怠速氣量過大而導致混合氣太稀，使怠速波動很大，這種情況下增加油量會使怠速穩定，但穩定的怠速轉速可能會過高，在通過增油調到穩定的高轉速后，可再通過調節怠速螺釘調小怠速轉速。注意怠速轉速對怠速螺釘調節可能很敏感，不要調節太快。(6)沒有怠速往往是因為調節怠速螺釘使進氣量過小，或特別大，如果增加油量仍然沒有怠速，就可能是進氣量過小。(7)騎行到熱車后出現加速不暢或發沖現象，最可能的原因是噴油器中的氣泡不

17、能排出，請檢查油氣分離器的連接管是否打折，油箱上的排氣泡口是否堵塞?油氣分離器或噴油器是否燙手?(8)長時間放置后，車啟動困難或騎行發沖放炮的原因可能是噴油器中積存了水， 或汽油變質，可拔下油氣分離器下面的油管放掉噴油器中的水或變質油，重新加好油再啟動。(9)新換噴油器或放掉噴油器中的油后，再啟動時可能需要多啟動幾次，如果 10 次以上啟動仍不見著車，請檢查噴油器是否工作(在每次打開鑰匙時，應能聽到噴油器的自檢響聲)。如果噴油器工作正常，請檢查噴油器是否噴油。如果多次啟動，噴油器都只有響聲但不噴油，或根本沒有響聲，則可能是噴油器故障，請更換噴油器，重新設定 ECU 并調試。(10)電噴車騎行在

18、 30-40km/h 時出現發沖現象是因為混合氣調得過稀，可通過診斷儀重新調試或調整動力級別.如調試后還是無法解決問題(確保電噴系統的排氣通暢)，就應檢查整車電路問題。如火花塞，點火線圈，點火器或整車線束等。(11)電噴車行駛到 500km 后如出現怠速不穩、回油門時易熄火，是因為發動機的工況有所交化，需用診斷儀重新調試。8、診斷儀診斷常見故障及其排除診斷儀代碼1、故障現象:界面顯示混亂。故障原因:ECU 診斷儀不能通訊。排除方法:檢查診斷儀連接插頭檢查 ECU 接插頭。2、故障現象:S!發動機轉速顯示值 600-12000故障原因:系統沒有調試或者調試結果未成功寫入。排除方法:調試系統。3、

19、故障現象:P!節氣門開度大小顯示值 10-250故障原因:節氣門位置傳感器出錯。排除方法:檢查傳感器接插狀態或更換節氣門位置常感器。4、故障現象:I!油量等級顯示值 0. I-16. 3故障原因:噴射單元插頭未接或者短路。排除方法:接好插頭或調整線路。5、故障現象:T!缸蓋溫度采樣值(非 0C)顯示值 2-15故障原因:溫度傳感器出現故障。排除方法:更換溫度傳感器6、故障現象:燃燒反饋(無氧傳感器時數值不變)顯示值 0-68故障原因:關鑰匙停留時間太短使 ECU 復位錯誤或氧傳拒出現故障。排除方法:關鑰匙等 3S 后再打開，更換氧傳感器。7、故障現象:F!供油量修正顯示值一 0. 2-0. 2故障原因:油少，油路不暢，有氣泡或噴射單元故障。排除方法:檢查油路，更換氧傳感器。8、故障現象:0!車偏移量