燃油系统的说明

燃油系统概述
燃油系统采用电子无回路请求式设计。无回路燃油系统不使热燃油从发动机返回至燃油箱，以降低燃油箱的内部温度。燃油箱内部温度的降低导致较低的蒸发排放。
涡轮式电动燃油泵连接至燃油箱内的主燃油箱燃油泵模块。燃油泵通过燃油供油管向高压燃油泵提供燃油。高压燃油泵向可变压力燃油导轨提供燃油。燃油通过精密的多孔喷油器进入燃烧室。发动机控制模块 (ECM) 控制高压燃油泵、燃油导轨压力、喷油器正时和喷射持续时间。
主燃油箱燃油泵模块也含有一个主喷射泵。由泵进气室中的蒸发排气引起的燃油泵流量损失通过泵盖上的限制孔口转入主喷射泵。主喷射泵加注主燃油箱燃油泵模块储液罐。在装备有全轮驱动的车型上，燃油箱燃油泵模块配备有一个辅助喷射泵，可以进行文丘里流量计操作，使得从油箱二次侧吸取燃油，并通过燃油传送管进入燃料箱的主侧。
无回路电子燃油系统
无回路电子燃油系统是一个微处理器控制燃油输送系统，将燃油从油箱运送到燃油导轨。它是传统的机械燃油压力调节器的电子替代品。燃油箱内的限压调节阀提供一个附加的过压保护措施。通过发动机控制模块 (ECM) 指令期望的燃油压力，并且通过一个 GMLAN 串行数据信息传输给燃油泵电源控制模块。液态燃油压力传感器为“闭环”燃油压力控制提供发动机控制模块所需的反馈。
燃油泵电源控制模块
燃油泵电源控制模块是一个可维修的 GMLAN 模块。燃油泵电源控制模块从发动机控制模块 (ECM) 接收期望的燃油压力信息，同时控制位于燃油箱内的燃油泵，以达到期望的燃油压力。燃油泵电源控制模块向燃油泵输送一个 25 kHz 的脉宽调制信号，同时泵速根据该信号变化的占空比而改变。燃油泵最大供应电流为 15 A。液态燃油压力传感器向发动机控制模块提供燃油反馈压力。
燃油压力传感器
燃油压力传感器是一个可维修的 5 V 3 针脚的装置。它位于燃油箱前的燃油供给管路上，并且通过车辆线束从发动机控制模块接收能量和搭铁。传感器向发动机控制模块提供一个燃油压力信号，用于提供“闭环”燃油压力控制。
燃油箱
燃油箱可储存燃油。燃油箱位于车辆的后侧。燃油箱由 2 个连接至车架的金属箍带固定到位。燃油箱采用高密度聚乙烯材料模铸而成。
装备有全轮驱动的车型配备有一个燃油箱，该燃油箱具有鞍形配置，其目的是通过燃油箱中央区域给驱动轴提供空间。因为箱体为马鞍形状，所以需要两个燃油箱燃油泵模块。非全轮驱动车型具有标准燃油箱和单独的燃油泵模块。
作为油箱总成的一部分，安装在燃油箱内的加注口限压通风阀设计用于在燃油加注期间燃油油位达到校准油位时关闭燃油箱通风口。在加油过程中，如果燃油限值通风阀关闭，则燃油箱压力将增加。燃油箱压力的增加将导致加油站燃油泵燃油喷射嘴关闭。当燃油限值通风阀打开后，燃油箱中的燃油蒸气就能通过燃油限值通风阀和软管进入蒸发排放炭罐。
燃油加注管
燃油加注管有一个内置的限制器以防止加注含铅燃油。无盖式燃油加注是燃油加注管设计的一部分。没有可移动的燃油加注口盖。给燃油箱加注燃油时，打开锁定的燃油加注口门，将燃油喷嘴完全插入加注口颈部。拆下加注喷嘴后，挡板阀将闭合以密封该接触面。
燃油箱燃油泵模块
涡轮式电动燃油泵连接至燃油箱内的主燃油箱燃油泵模块。燃油泵通过燃油供油管向高压燃油泵提供燃油。燃油箱燃油泵模块包括一个逆流单向阀。单向阀保持燃油供油管中的燃油压力，以防止启动时间过长。
主燃油箱燃油泵模块
主燃油箱燃油泵模块位于燃油箱内部左侧。主燃油箱燃油泵模块包括以下主要部件：
辅助燃油箱燃油泵模块
在装备全轮驱动的车型上，辅助燃油箱燃油泵模块位于燃油箱内部右侧。辅助燃油箱燃油泵模块包括以下主要部件：
燃油油位传感器
燃油油位传感器包含一个浮子、导线浮子臂和陶瓷电阻器卡。浮子臂的位置指示燃油油位。燃油油位传感器包括一个可变电阻器，该电阻器可以根据浮子臂的位置改变电阻。发动机控制模块 (ECM) 通过串行数据电路将燃油油位信息传送到仪表板组合仪表 (IPC)，以控制燃油表。控制模块可监视主副燃油油位传感器的信号电路，以确定燃油油位。
燃油泵
燃油泵安装在燃油箱燃油泵模块储液罐内。燃油泵是一种电动泵。根据来自燃油压力传感器的反馈，燃油以一定的压力传输至高压燃油泵。即使在燃油油位过低和车辆操作过猛的情况下，燃油泵仍向发动机提供恒定流量的燃油。燃油泵挠性管用于减少燃油泵发出的燃油脉冲和噪声。
燃油滤清器
燃油滤清器安装在主燃油箱燃油泵模块内。纸质滤芯捕获燃油中可能损坏燃油喷射系统的颗粒。
限压调节阀
限压调节阀取代了机械无回路燃油系统上使用的典型燃油压力调节器。在车辆正常运行时限压调节阀关闭。限压调节阀在高温时用于卸压，一旦燃油泵电源控制模块默认为 100% 的燃油泵脉宽调制 (PWM) 时，它也起到燃油压力调节器的作用。由于燃油系统压力的偏差，限压调节阀的开启压力设置高于机械无回路燃油系统压力调节器的压力。
主喷射泵和辅助喷射泵
主喷射泵位于主燃油箱燃油泵模块内。由泵进气室中的蒸发排气引起的燃油泵流量损失通过泵盖上的限制孔口转入主喷射泵和辅助喷射泵。主喷射泵加注主燃油箱燃油泵模块储液罐。
辅助喷射泵进行文丘里流量计操作，导致从燃油箱二次侧吸取燃油，并通过传送管进入燃料箱的主侧。
尼龙燃油管
警告：为降低失火和人身伤害的风险，请遵守以下几点：
  • 应更换所有在安装过程中刻伤、划伤或损坏的尼龙燃油管，切勿试图修理尼龙燃油管的剖面
  • 安装新燃油管时，不得用锤子直接敲击燃油管束卡扣。尼龙管损坏会导致燃油泄漏。
  • 在尼龙蒸气管附近使用焊枪之前，务必使用湿毛巾盖住尼龙蒸气管。同时，切勿将车辆暴露于温度高于 115°C (239°F) 的环境下超过 1 小时或长期暴露于温度高于 90°C (194°F) 的环境下。
  • 连接燃油管接头前，在管路公端上涂抹数滴干净的发动机机油。这将确保重新连接正确并防止可能出现的燃油泄漏。（在正常运行时，插座连接器中的 O 形圈将膨胀，如果不进行润滑则可能妨碍重新正确连接。）
尼龙管制造坚固，能够承受最大的燃油系统压力，并耐受燃油添加剂的作用以及温度的变化。
耐热橡胶软管或波形塑料套管用于保护管承受磨损、高温或振动的部分。
尼龙管具有一定挠性，可平滑弯曲地排布在车辆底部。但是，如果尼龙燃油管受力突然弯曲，则燃油管会扭结并限制燃油流动。此外，如果接触燃油，尼龙管会变硬并且如果弯曲过大则更可能扭结。在带尼龙燃油管的车辆上操作时要特别小心。
快接接头
快接接头简化了燃油系统部件的安装和连接。接头由一个独特的插座连接器和一个兼容型外螺纹管端组成。位于插座连接器内的 O 形圈提供燃油密封。位于插座连接器内的整体式锁舌将接头固定在一起。
高压燃油泵
直接喷射系统所需的高燃油压力由高压燃油泵提供。燃油泵安装在发动机后部，由缸组 2 排气凸轮轴上的一个 3 凸角凸轮驱动。该泵还将执行器用作内部电磁阀来调节燃油压力。为保持发动机在所有工作条件下都可以高效运行，发动机控制模块 (ECM) 根据发动机转速和负载，请求 2 至 15 MPa（290 至 2176 psi）的压力。发动机控制模块中的输出驱动器为泵控制电路提供一个 12 V 脉宽调制 (PWM) 信号，该信号在泵行程期间的特定时间关闭并打开控制阀，以调节燃油压力。这可有效调节泵的每一次行程中传送到燃油导轨的部分。当控制电磁阀未通电时，泵将以最大流量工作。当出现泵控制故障时，泵内的泄压阀将保护高压系统，防止压力超过 17.5 MPa (2538 psi)。
燃油导轨总成
燃油导轨总成连接至每个气缸盖。燃油导轨向喷射器分配高压燃油。燃油导轨总成由以下部件组成：
燃油导轨压力/温度传感器
燃油导轨压力传感器使用美国汽车工程师协会 (SAE) J2716 单缘半字节传输 (SENT) 协议，将燃油压力和温度信息通过串行数据进行传输。燃油导轨压力传感器内部微处理器可以实现从一个 3 线传感器进行 4 个独立传感器输出。发动机控制模块 (ECM) 为燃油导轨压力传感器提供一个 5 V 参考电压电路、一个低电平参考电压电路和一个异步信号/串行数据电路。异步信号意味着只从燃油导轨压力传感器向发动机控制模块进行通信。发动机控制模块将串行数据信号编码成单独的电压，并将这些电压作为来自于燃油温度传感器、燃油导轨压力传感器和燃油导轨压力传感器 2 的电压输入值在故障诊断仪上进行显示。
喷油器
燃油喷射系统采用高压、直接燃油喷射、无回路请求式设计。喷油器安装在气缸盖的吸气和进气口，且直接把燃油喷洒进燃烧室。由于喷油器位于燃烧室中，直接燃油喷射需要高的燃油压力。燃油压力必须高于压缩压力，需要一个高压燃油泵。由于高的燃油压力，喷油器还需要更多电源。发动机控制模块向每个喷油器提供单独的高压电源电路和高压控制电路。喷油器高压电源电路和高压控制电路都由发动机控制模块来控制。发动机控制模块通过为控制电路提供搭铁，使每个喷油器通电。发动机控制模块使用 65 V 电压来控制各喷油器。该电压由发动机控制模块中的升压电容来控制。在 65 V 升压阶段中，此电容通过一个喷油器放电，从而使喷油器实现初始开启。之后喷油器在 12 V 下保持开启。
喷油器总成是一个内开电磁喷油器。喷油器钻有六个精密的孔，形成一个锥体形状的椭圆锥形。喷油器有一个长细端头以便让气缸盖中有足够的冷却套管。
燃油计量工作模式
发动机控制模块监测来自多个传感器的电压信号，以确定提供给发动机的燃油量。发动机控制模块通过改变喷油器脉宽以控制输送至发动机的燃油量。燃油输送有几个模式。
启动模式
当发动机控制模块检测到点火开关打开时，发动机控制模块向燃油泵控制模块提供电压。除非发动机在启动或运行，否则发动机控制模块向燃油泵控制模块提供 2 秒电压。收到该电压时，燃油泵控制模块使燃油箱内的燃油泵模块的搭铁开关闭合，同时向燃油箱内的燃油泵模块提供变化的电压，以保持需要的燃油管路压力。发动机控制模块根据发动机冷却液温度 (ECT)、歧管绝对压力 (MAP)、多功能空气流量 (MAF) 和节气门位置传感器的输入信号，计算空燃比。在发动机转速达到预定转速之前，系统保持在启动模式。
冷启动期间，发动机控制模块 (ECM) 在开环运行期间指令双脉冲模式，以改善冷启动排放。在双脉冲模式下，在每个燃油喷射事件过程中喷油器通电 2 次。
清除溢油模式
如果发动机溢油，可以将加速踏板踩到底，然后启动发动机，从而清理发动机。当节气门位置传感器处于节气门全开 (WOT) 位置时，发动机控制模块会减小喷油器脉宽以增加空燃比。只要节气门保持全开且发动机转速低于预定转速，发动机控制模块就会保持此喷油器的燃油喷射速度。如果节气门未保持全开，则发动机控制模块将返回至启动模式。
运行模式
运行模式有两个状态，称为“开环”和“闭环”。当发动机刚启动且转速高于预定转速时，系统开始进行“开环”操作。发动机控制模块忽略来自加热型氧传感器 (HO2S) 的信号。发动机控制模块根据发动机冷却液温度 (ECT)、歧管绝对压力 (MAP)、多功能空气流量 (MAF) 和节气门位置传感器的输入信号，计算空燃比。传感器将保持在“开环”模式中，直至满足如下条件：
对上述条件，不同的发动机有其特定的值，这些特定值存储在电可擦可编程只读存储器 (EEPROM) 中。达到这些值后，系统进入“闭环”运行。“闭环”时，发动机控制模块将根据各个传感器的信号（主要是加热型氧传感器）来计算空燃比、喷油器打开时间。这使空燃比基本保持在 14.7:1。
加速模式
当驾驶员踩下加速踏板时，进入气缸的空气流量快速增加。为了防止可能的加速迟缓，发动机控制模块在加速过程中增加喷油器脉宽以提供更多的燃油。这又称为动力加浓。发动机控制模块根据节气门位置、发动机冷却液温度 (ECT)、歧管绝对压力 (MAP)、多功能空气流量 (MAF) 和发动机转速确定所需的燃油量。
减速模式
当驾驶员释放加速踏板时，进入发动机的空气流量将减少。发动机控制模块可监测节气门位置、多功能空气流量 (MAF) 和歧管绝对压力 (MAP) 的相应变化。如果是迅速或长时间的减速，如长时间关闭节气门滑行减速，则发动机控制模块可完全关闭燃油。关闭燃油的目的是防止催化转化器损坏。
蓄电池电压校正模式
当蓄电池电压过低时，发动机控制模块利用如下方法补偿点火模块提供的弱火花：
断油模式
当满足以下条件时，发动机控制模块将切断喷油器的燃油供应以保护动力总成不受损坏并且改善操纵性能：
燃油修正
发动机控制模块控制空气/燃油计量系统，以提供可能最佳的操纵性能、燃油经济性和排放控制组合。发动机控制模块监测“闭环”状态下的加热型氧传感器电压信号，并且根据该信号通过调节喷油器的脉冲宽度来调节燃油供应。对于短期和长期燃油修正，理想的燃油修正值都接近 0%。燃油修正值为正数表明发动机控制模块正在增加脉宽来增加燃油，从而补偿燃油过稀情况。负的燃油修正值表示控制模块正在减少脉宽来减少燃油量以补偿燃油偏浓状况。燃油供应的变化将改变长期和短期燃油修正值。短期燃油修正值将快速地发生变化以响应加热型氧传感器信号电压的变化。这些变化将对发动机供油进行微调。长期燃油修正对供油进行粗调，以回到居中位置并恢复对短期燃油修正的控制。可使用故障诊断仪来监测短期和长期燃油修正值。长期燃油修正诊断以多个长期速度负荷读入单元的平均值作为基础。发动机控制模块根据发动机转速和发动机负载选择所需的单元。如果发动机控制模块检测到燃油过稀或过浓情况，发动机控制模块将设置燃油修正故障诊断码 (DTC)。