FAI电喷系统结构特点与维修技术

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由电枢脉冲驱动，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、检修等环节的问题。本文所述的FAI属于闭环控制的电喷系统。

1、背景资料

(1)根据国家对摩托车环保法规的要求:自2010年7月1日起新定型的摩托车的污染物排放指标应达到国III标准。所以，环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III标准的技术路线有2条，

一是化油器+

(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采用的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，便于推广应用。

摩托车电喷技术距离我们已经不再遥远，事实上，在工作过程中我们发现，由于部分维修技术人员对FAI新技术不熟悉，面对故障，束手无策，也有读者欲将自己车改造为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中有一定的参考作用，也期望抛砖引玉，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)传感器共有四个，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，各自的作用如下。

①节气门传感器是采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转速传感器(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中的氧气含量，实现全工况闭环控制，且有自学习功能，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/型没有设置氧传感器。

（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将各传感器发来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下工作。

（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。

基本油量控制采用速度一节气门方式，主要根据节气门位置，和转速高低决定喷油量。

②ECU控制单元中存有大量与供油有关的数据，称之为供油MAP, ECU根据MAP以及传感器反馈回来的温度、转速、驾驶者意图等多方面的信息来确定燃油喷射量。

2点火提前角

①基本点火提前角的控制主要是根据转速和节气门位置(即进气的流量)等参数来决定。基本点火提前角是在稳定工况下的点火提前角，被储存在单片机中。

②实际点火提前角基本等于基本点火提前角，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，称之为点火MAP。

4、自诊断系统

(1) ECU中设置有自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。

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内的故障自诊断系统检测，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中的数据接口。具体操作如下:①FAI警示灯

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故障自诊断系统

是有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：

该诊断仪设有FA I系统相关部件、使用条件等的警示灯和参数显示屏。只要将诊断仪的通讯线与车上的数据接口接通，然后将车上电源开关锁置于通电状态，需要时可启动发动机，便可检测电喷系统相关部件和使用条件的状态，一般情况如下：a.当某一个部件有故障或使用条件未满足行车要求时，对应的警示灯会闪烁。b.若同时有2个以上的警示灯闪烁，而电池电压也正常，这时可能是ECU故障。