一位车主反映，他的2021款丰田卡罗拉轿车最近车辆行驶无力，发动机怠速时抖动，油耗明显增加，需要检修。汽车维修技师通过对汽车电控汽油发动机燃油供给系统进行全面的检测，确认故障为燃油泵故障导致，需要更换燃油泵。如果你是汽车维修技师，你该如何对燃油泵进行检修更换工作？ 

一、燃油泵功用与分类      

1.燃油泵功用

电动燃油泵的作用是将燃油从燃油箱内吸出，为发动机燃油供给系统提供压力燃油。

发动机工作时，电动燃油泵将汽油从燃油箱泵出，经燃油滤清器过滤后，再经燃油压力调节器调压，将压力调整到比进气管压力高出约 250kPa 的压力，然后经输油管配送给各个喷油器，喷油器根据 ECU 发来的喷射信号，把适量汽油喷射到进气歧管中。当油路压力超过规定值时，燃油压力调节器工作，将多余的汽油经回油管流回燃油箱中,如图4-4-1 所示。

图4-4-1 燃油供给系统的组成

2.燃油泵分类

（1）按电动燃油泵的安装位置不同可分为内置式和外置式。

内置式电动燃油泵安装在燃油箱中，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点，应用更为广泛。内置式电动燃油泵多采用涡轮泵和侧槽泵。

外置式电动燃油泵串接在燃油箱外部的输油管路中，优点是容易布置，安装自由度大，但噪声大，且燃油泵供给系统易产生气阻，所以只有少数车型上应用。外置式电动燃油泵则多采用滚柱泵和齿轮泵。

（2）按电动燃油泵的结构不同可以分为涡轮式、滚柱式和齿轮式三种，如图4-4-2 所示。现代汽车几乎全部采用齿轮式或涡轮式电动燃油泵。

     a)涡轮式            b）滚柱式            c）齿轮式

图4-4-2 按结构分电动燃油泵类型

（3）按泵油组件工作原理不同可分为容积泵和流体动力泵。

容积泵靠泵腔容积的变化来吸油和压油，因此是间歇性地输油，有较大的油压波动和振动噪声，但工作压力较高。滚柱泵、齿轮泵和叶片泵都属于容积泵。滚柱泵的工作压力约为 200kPa，齿轮泵可达400kPa，叶片泵工作压力还可以更高。前两种泵用得较多。

流体动力泵是靠泵轮驱动燃油流动，流动的燃油因动量变化而产生油压，是一种连续输油的泵，压力波动小，因工作压力较低，宜用于大油量低油压的场合。轴流泵、离心泵、涡轮泵和侧槽泵均属于流体动力泵。轴流泵和侧槽泵的工作压力约为 100kPa，另两种泵约为300kPa 左右。涡轮泵和侧槽泵用得较多。

二、燃油泵结构与工作原理     

1.涡轮式电动燃油泵结构与工作原理

（1）涡轮式电动燃油泵结构

如图4-4-3所示，涡轮式电动燃油泵主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成，其中涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成，叶轮安装在燃油泵电动机的转子轴上。燃油箱内的燃油进入燃油泵内的进油室前，首先经过滤网初步过滤。

图4-4-3 涡轮式电动燃油泵的构造与工作原理

（2）涡轮式电动燃油泵工作原理

如图3-8所示，燃油泵电动机通电时，燃油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，并将燃油从进油室带往出油室。由于进油室燃油不断被带走，所以形成一定的真空度，将燃油箱内的燃油经进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当油压达到一定值时，则顶开出油阀经出油口输出。出油阀还可在燃油泵不工作时，阻止燃油倒流回燃油箱，这样可保持油路中有一定的残余压力，便于下次起动。

燃油泵工作中，燃油流经燃油泵内腔，对燃油泵电动机起到冷却和润滑的作用。燃油泵不工作时，出油阀关闭，使油管内保持一定的残余压力，以便于发动机起动和防止气阻产生。卸压阀安装在进油室和出油室之间，当燃油泵输出油压达到 0.4MPa 时，卸压阀开启使油泵内的进、出油室连通，燃油泵工作只能使燃油在其内部循环，以防止输油压力过高。涡轮式电动燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高 (可达 600kPa 以上)、供油压力稳定运转噪声小、使用寿命长等优点，所以应用最为广泛。

2.滚柱式电动燃油泵结构与工作原理

（1）滚柱式电动燃油泵结构

如图4-4-4a 所示，滚柱式电动燃油泵主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大，在出油端必须安装阻尼减振器，这使燃油泵的体积增大，所以一般都安装在燃油箱外面，属于外置式。阻尼减振器主要由膜片和弹簧组成，它可吸收燃油压力波的能量，降低压力波动，以便提高喷油控制精度。

a) 滚柱式电动燃油泵的结构   b) 滚柱式电动燃油泵的工作原理

图4-4-4滚柱式电动燃油泵结构与工作原理

（2）滚柱式电动燃油泵工作原理

滚柱泵的工作原理如图4-4-4所示。装有滚柱的转子呈偏心状，置于泵壳内，由直流电动机驱动，当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上,对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成了工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度，当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，其容积又不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。出油阀和卸压阀的作用与涡轮式电动燃油泵相同。

三、燃油泵控制电路

为了提高安全性，电动燃油泵只有在发动机运转时工作，若发动机停止运转，即使点火开关开启，电动燃油泵也不应运转。

如图4-4-5所示，通过“发动机ECU+燃油泵继电器+燃油泵——定速控制”电路，EFI继电器受点火开关的控制，控制整个电控发动机各元件的电源，也通过电动燃油泵继电器触点给电动燃油泵提供电源.电动燃油泵继电器线圈供电受点火开关的控制，同时还受发动机ECU的控制。

当驾驶人打开点火开关到起动档 (ST档) 时，从点火开关的 ST 端子会传递一个STA 信号(起动信号)到发动机 ECU，发动机 ECU 内部的晶体管接通，电动燃油泵继电器接通，给电动燃油泵提供电源，从而使电动燃油泵工作。当产生 NE 信号(发动机运转信号) 时，ECU 内部的晶体管继续接通，从而电动燃油泵也保持运转，其工作电路如图4-4-6 所示，直到驾驶人熄火或发动机停止运转，NE 信号消失，ECU内部的晶体管截止，电动燃油泵继电器断开，电动燃油泵停止运转。

图4-4-5 电动燃油泵的控制电路       图4-4-6 发动机运转时电动燃油泵工作电路

一、电动燃油泵控制方式分类

不同车型采用的燃油泵控制电路也不同，但控制方式主要如图4-4-7所示进行分类。

图4-4-7 电动燃油泵控制方式的分类

二、燃油泵关闭控制

有些汽车有这样的机械装置，在遇到下述情况时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证车内人员安全。

（1）惯性动作开关控制

当车辆发生碰撞或翻车时，燃油泵惯性动作开关会关闭燃油泵，减少燃油泄漏。如图4-4-8所示，燃油泵惯性开关位于燃油泵ECU和发动机ECU之间。当发生碰撞时开关内的钢球移动，开关从触点处分开并断开，停止燃油泵的运作。当燃油泵被关闭后，需要使燃油供给系统重新工作时，把复位开关推至顶部以重新设定燃油泵关闭系统，如图4-4-9所示。

图4-4-8 燃油泵惯性开关的安装位置与结构

图4-4-9 燃油泵惯性开关工作原理

(2)安全气囊充气膨胀时

当驾驶员安全气囊、前排乘客安全气囊或座椅侧安全气囊充气膨胀时，燃油切断控制装置使燃油泵停止运转。因发动机 ECU 从安全气囊中央传感器总成探测到充气信号时，发动机 ECU 便会断开开路继电器，使燃油泵停止运作，见图4-4-10。

图4-4-10 安全气囊充气时燃油泵关闭控制

一、任务准备

1.课前准备

（1）场地设施：装有废气抽排系统和消防设施的场地。

（2）设备设施：2021款丰田卡罗拉轿车一辆。

（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、万用表等。

（4）耗材：车内三件套、车外三件套等。

（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价。

2.注意事项

（1）在工作过程中要注意人身安全，认真执行7S管理。

（2）在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。

（3）严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管理。

二、任务实施

1.故障现象

一辆2021款丰田卡罗拉轿车最近车辆行驶无力，发动机怠速时抖动，油耗明显增加。

2.故障原因分析

通过对汽车电控汽油发动机燃油供给系统进行全面的检测，确认故障为燃油泵故障导致。电动燃油泵不工作会造成发动机不能起动，此时接通点火开关，应能从燃油箱口处听到电动燃油泵运转 2~3s 的声音；或用手捏住进油管时，能感觉到进油管的油压脉动。

电动燃油泵不工作，应按以下步骤检修。

3.故障诊断与排除

（1）检查燃油泵控制电路

①从仪表板熔断器盒上拆下IGN 熔丝，如图 3-15 所示。

②根据表4-4-1中的值测量电阻。

表4-4-1 标准电阻（一）

若IGN熔丝的值不在表4-4-1的范围内，则更换 IGN 熔丝；若正常，则进入下-步检查。

③根据表4-4-2中的值检测电动燃油泵继电器。

表4-4-2 标准电阻（二）

若检测电动燃油泵继电器的值不在表4-4-2的范围内，则更换电动燃油泵继电器若正常则进入下一步检查。

（2）检测电动燃油泵

①拆卸后排座椅垫总成。

②拆卸后地板检修孔盖，如图4-4-11所示。

图4-4-11 拆卸后地板检修孔盖

③断开燃油泵插接器。

④燃油供给系统泄压。

⑤拆卸电动燃油泵壳体上的连接管路，如图4-4-12所示。

图4-4-12 拆卸电动燃油泵连接管路

⑥将专用拆装工具安装到电动燃油泵壳体固定圈上，正确使用工具拧松固定圈，如图4-4-13所示。

⑦向上将电动燃油泵壳体总成从燃油箱中取出，放到清洁的零部件盆中，并遮挡燃油箱口，防止灰尘或异物进入燃油箱，如图4-4-14所示。

图4-4-13 拧松电动燃油泵壳体固定圈       图4-4-14 取出电动燃油泵总成

⑧分解电动燃油泵壳体总成，如图4-4-15所示。取出燃油泵电动机。

图4-4-15 分解电动燃油泵壳体总成

⑨用数字万用表检测电动燃油泵两个端子之间的电阻，如图4-4-16所示。20C条件下，标准电阻应为 0.2~3.02，若不符合标准，则更换电动燃油泵，也可在电动燃油泵的两个端子之间施加蓄电池电压，检查并确认电动燃油泵是否工作。如果电动机不工作，则应更换电动燃油泵。

图4-4-16 检测电动燃油泵两个端子之间的电阻

（3）安装电动燃油泵

按与拆卸相反的顺序安装新的电动燃油泵。

1.电动燃油泵作用：将燃油从燃油箱内吸出，为发动机燃油供给系统提供压力燃油。  

2.按电动燃油泵的安装位置不同可分为内置式和外置式；按电动燃油泵的结构不同可以分为涡轮式、滚柱式和齿轮式三种；按泵油组件工作原理不同可分为容积泵和流体动力泵。

3.涡轮式电动燃油泵主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成，其中涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成，叶轮安装在燃油泵电动机的转子轴上。

4.柱式电动燃油泵主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸压阀等组成。

5.涡轮式电动燃油泵工作原理：燃油泵电动机通电时，燃油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，并将燃油从进油室带往出油室。由于进油室燃油不断被带走，所以形成一定的真空度，将燃油箱内的燃油经进油口吸入；而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当油压达到一定值时，则顶开出油阀经出油口输出。出油阀还可在燃油泵不工作时，阻止燃油倒流回燃油箱，这样可保持油路中有一定的残余压力，便于下次起动。

6.滚柱式燃油泵工作原理：装有滚柱的转子呈偏心状，置于泵壳内，由直流电动机驱动，当转子旋转时，位于转子槽内的滚柱在离心力的作用下，紧压在泵体内表面上,对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成了工作腔。在燃油泵运转过程中，工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度，当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，其容积又不断减小，使燃油压力提高，受压燃油流过电动机，从出油口输出。