潍柴动力国三电控柴油机故障诊断及排除课件

断开状态） ➢检查空档开关（一般安装在变速箱 上）及接线是否完好，试着使用紧急 起动（点火开关持续按下5秒以上）
车下停车开关
空档开关
变速箱
4
1.1 起动机不工作
➢检查电瓶电压是否过低，以致 不能带动起动机
➢起动机继电器及接线是否完好 ➢检查起动机是否已烧坏 ➢点火开关及起动开关是否已坏
起动机
点火钥匙 开关
常见故障类型
故障一：柴油机不起动 故障二：起动困难 故障三：发动机功率不足 故障四：发动机1000 故转障五：跛行回家 故障六：运行过程中忽然熄火
1
故障一：柴油机不起动
一：不起动
柴油机是压燃式内燃机。柴油机的顺利 起动，不仅需要大量燃油充分雾化后喷入 气缸，而且要求气缸内空气压缩后具有一 定的温度和压力，这样才能使柴油自燃。 因此柴油机不能顺利起动，原因一般在起 动系统、电控燃油系统、进排气系统或柴 油机配合间隙上。客户可根据故障的伴随 特征，按步骤进行分析判断。
16
实例一：柴油机启动困难 故障现象描述：客户反应柴油机启动困难，启 动时间过长。
故障排查：轨压建立过程太慢，检查油路，发
现低压油路油管太细，内径大约为6mm左右，
远小于潍柴规定的最低12mm的要求 ，要求客
户更换油箱内油管在内的所有低压油管，更换
并放气后顺利启动。
17
实例二：柴油机启动困难 故障现象描述：上海（苏州金龙客车WP10.336） 该车在出厂前就有启动困难的问题。停放一段时 间后，启动困难。 故障排查：用手压泵泵油后启动效果很好，但再 熄火后，经过一段时间，就不能够一次启动起来， 怀疑低压油路有问题。
检查方法：松开精滤出口螺栓，用起动机 带动柴油机运转，看是否有柴油喷出或流出， 若只有少量柴油流出，则可以判定滤芯堵塞。

↓燃油量
↓故障码
↓ECU供电
有：按码查询 ↓
无↓
保险丝→接头及导线
↓燃油计量阀 ?
燃油系统是否有空气
有：线束→ 计量阀 ↓曲轴和凸轮轴位置传感器
↓共轨压力传感器 ?
是：线束→
传感器
有：线束→
传感器
↓低压油路是否堵塞
是：滤清器→
油管
↓ECU
↓高压油泵
具体故障排除方法
（1）没有燃油：添加，若管路中已混有空气，需排除。 （2）保险丝烧断：更换。 （3）线束接插头未插好/或损坏：插好/或更换。 （4）电源直接接线螺纹端头松/或锈蚀：拧紧/或除锈（严重时更换锈蚀 件）。 （5）导线破皮/或断开：包裹绝缘/或连接后包裹绝缘（若集成线束不好 进行修复操作，更换）。 （6）传感器损坏：更换。
5 空气滤清器堵塞（进气量不满足燃烧要求） 如果电控燃油喷射系统有故障码，先检查
6 电控燃油喷射系统故障
7 启动预热电路(冬季)
8 其他附加系统故障
如EGR
9 机械故障
如配气机构、曲柄连杆机构
பைடு நூலகம்
说明：如果故障征象比较明显或特殊（包括仪表显示），故障原因指明性很强，应优先进行相
关检查。
02
高压共轨电控燃油喷射系统 故障造成的无法起动
未启动，无故障码。可能是本体或其连接线束故障
可能是柴油滤清器或管路堵塞 有可能没有故障码 不能提供高压油，因油压不够而无法启动
说明：由于控制策略不同，可能的原因也不同，表中按在农机中使用的柴油机控制策略，进行了最大化
可能列举，并按由简到繁诊断流程排序。
03
故障诊断与排除
诊断流程
高压共轨电控燃油喷射系统故障造成的无法起动—诊断流程

1.1 起动机不工作
检查是否挂在空档位置 检查车下停车开关的位置（应处于
断开状态） 检查空档开关（一般安装在变速箱
上）及接线是否完好，试着使用紧急 起动（点火开关持续按下3秒以上）
车下停车开关
空档开关
变速箱
潍柴动力机不工作
检查电瓶电压是否过低，以致 不能带动起动机
手压泵
回油空心螺 栓
放气螺 栓
潍柴动力国三柴油机故障诊断及排除
1.2 轨压无法建立（起动机能正常工作，但无法起动）
低压油路空气排净后仍不能起动柴油机，则判断 高压油路有空气，也需要排出高压油路的空气
排气方法：松开某缸高压油管，用起动机带动柴 油机运转直至高压油管持续出油为止！（不建议经 常拆卸高压油管接头！）
潍柴动力国三电控柴油机故障诊断及排除
潍柴动力股份有限公司 2019年8月12日
潍柴动力国三柴油机故障诊断及排除
柴油机的故障成
潍柴国三柴油机是在严格的质量保证体系下设计和 生产制造的，每一台出厂的柴油机都经过规定的测试。 同时柴油机又是一种精密机械，其功效要得到长久保 证，与正常的维护保养密不可分。引起柴油机早期失 效，一般有以下几个原因: 1.违章操作，管理和使用不善; 2.不按规定进行维护和保养甚至以修代养; 3.配件制造不良，特别是贪图便宜购买到假冒伪劣产 品，将大大缩短柴油机的寿命; 4.燃油和润滑油牌号选用不当或不合格 .
4)比较法：对某些总成或零部件，采用更换的 办法确定是否存在故障
潍柴动力国三柴油机故障诊断及排除
以上为机械方面故障的判断方法，在国三柴油机上 同样适用，机械故障可参照国二故障排除方法排除
5)故障诊断灯：当车出现故障时，可以通过整车仪表 盘上的闪码灯读出闪码，参照闪码表初步判断错误 原因

柴油机功率不足
故障原因一：空气滤清器堵塞
空气滤清器堵塞会导致进气不足，影响柴油机的燃烧效率 ，进而导致功率不足。
故障原因二：燃油系统堵塞
当燃油系统堵塞时，柴油无法顺畅地喷射到燃烧室，影响 燃烧效率，导致功率不足。
故障原因三：气门间隙不当
气门间隙不当会影响柴油机的压缩比，进而影响燃烧效率 ，导致功率不足。
04
支撑不牢固会导致柴油 机在运转过程中产生较 大的振动。
03
柴油机故障应急处理 方法
柴油机无法启动的应急处理
诊断步骤
首先检查柴油机是否处于热态，如果处于冷态，应先预热一段时间后再启动。检 查燃油系统是否正常，如燃油泵、燃油滤清器等。检查点火系统是否正常，如火 花塞、点火线圈等。检查气缸压力是否正常，如气门、活塞环等。
应急处理方法
如果柴油机无法启动，可以尝试使用紧急启动电源或跨接启动电源的方法来启动 。如果以上方法都无效，应联系专业维修人员进行检查和维修。
柴油机功率不足的应急处理
诊断步骤
检查柴油机是否处于热态，如果处于冷态，应先预热一段时间后再使用。检查燃油系统是否正常，如燃油泵、燃 油滤清器等。检查进气系统是否正常，如空气滤清器、进气管道等。检查排气系统是否正常，如排气管道、消声 器等。
案例二：柴油机功率不足的排查
总结词
柴油机功率不足时，需要检查燃油系统、进气系统、 排气系统等，寻找故障原因并采取相应的应急处理措 施。
详细描述
当柴油机功率不足时，首先需要检查燃油系统，包括燃 油滤清器、燃油泵、喷油器等部件，确保燃油供应充足 。如果燃油系统正常，则需要检查进气系统，包括空气 滤清器、进气管道等，确保进气充足。此外，还需要检 查排气系统，包括排气管、消声器等，确保排气畅通。 根据检查结果，采取相应的应急处理措施，如更换滤清 器、修复燃油泵、清洗喷油器等。

电磁阀 进油口
球阀 泻油孔 进油孔 控制腔
柱塞
针阀弹簧 进油槽 针阀腔
针阀
BOSCH电控高压共轨系统 BOSCH电控高压共轨系统 电控喷油器
喷油器接线柱
BOSCH电控高压共轨系统 BOSCH电控高压共轨系统
BOSCH电控高压共轨系统的优点
喷油压力的产生过程与喷油过程相互独立 喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可实现精确控制 最小稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm3/次 喷油系统响应灵敏，能灵活方便地实现预喷及后喷 高压喷射改善了进气和燃油的混合及燃烧过程，降低了柴油 机的排放 高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音小 不必要对柴油机结构进行重大改进即可替代传统的喷油系统
点火开关 起动机
国三柴油机故障诊断及排除 1.2 轨压无法建立（起动机能正常工作，但无法起动） 轨压无法建立（起动机能正常工作，但无法起动） 共轨系统对燃油油路要求较高，低压油路（ 共轨系统对燃油油路要求较高，低压油路（油箱 精滤，回油）、高压油路（ ）、高压油路 粗滤 精滤，回油）、高压油路（高压油泵 共轨 喷油器）都要保证密闭。 高压油管 喷油器）都要保证密闭。任何一个环 节出了问题，轨压都不能正常建立， 节出了问题，轨压都不能正常建立，提示主机厂对 整个燃油油路高度重视。 整个燃油油路高度重视。
水温传感器 机油压力传感器 凸轮轴转速传感器
曲轴转速传感器
轨压传感器 进气压力传感器 进气压力传感器 进气压力传感器 进气压力传感器
BOSCH电控高压共轨系统 BOSCH电控高压共轨系统
3、BOSCH电控高压共轨系统工作原理 BOSCH电控高压共轨系统工作原理
在“共轨”蓄压器喷射系统中，压力的产生和燃油的喷射是完全 脱开的。喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。燃油以一 定的压力储存在高压蓄压器（即所谓的“共轨”）内，时刻准备着进 行喷射。喷油量由驾车人确定，喷射起点、喷射持续时间和喷射压力 由ECU ECU（电子控制单元）计算出来。然后，ECU ECU触发电磁阀，使每一个 ECU ECU 气缸的喷油器（喷油单元）相应地进行喷射。 传感器组成如下：

观察油液
检查机油、燃油等油液的 颜色、质量、数量等，判 断是否有泄漏、变质等问 题。
观察排气
观察柴油机排气的颜色、 气味等，判断是否有燃烧 不良、机油燃烧等问题。
触摸法
触摸温度
用手触摸柴油机的关键部位，比 如缸盖、缸体、排气歧管等，判
断是否有过热或过冷的情况。
振动感知
感知柴油机的振动情况，判断是否 有异常振动或抖动。
燃油系统维修与保养
燃油系统清洗
定期清洗燃油滤清器、喷油嘴等 部件，保证燃油的清洁度，防止
堵塞和磨损。
燃油压力调整
检查并调整燃油压力，确保其在 规定范围内，以保证发动机正常
工作。
喷油嘴校准
定期对喷油嘴进行校准，确保其 喷油量、喷油角度和雾化质量符
合要求。
润滑系统维修与保养
机油更换
定期更换机油，保证机油的清洁度和润滑性能。
等。
此外，定期对柴油机进行维护 和保养也是预防故障的重要措 施之一。例如定期更换机油和 机油滤清器、清洗空气滤清器 和燃油滤清器等。
在处理故障时，如果不确定原 因或者无法解决问题，应及时 寻求专业技术人员的帮助，以 免造成更大的损失。
06
CHAPTER
预防措施与建议
定期检查和更换滤清器
空气滤清器
做功冲程
燃油在压缩空气中燃烧，产生高温高压气体 推动活塞运动，输出动力。
压缩冲程
将空气压缩，提高温度和压力，为燃油燃烧 创造条件。
排气冲程
排出燃烧后的废气，为下一个工作循环做准 备。
柴油机主要部件及功能
01
02
03
缸体
柴油机的主体部分，与缸 盖、活塞等部件组成燃烧 室。
曲轴

2020/12/25
13
7、气门为什么会断头？
气门断头以后，气门头部会掉入气缸造成气缸盖和活塞顶烂，若不及 时停车严重的造成连杆、曲轴等变形和损坏，严重的会打坏缸体 气门断头的因素较多，除气门本身的材质和热处理问题以外，还有下 列原因： • 气门间隙不对 • 正时齿轮记号打错或未按记号装配，配气相位不正确 • 排气温度太高 • 气门弹簧折断 • 气门锁夹没有装好或少装一只 • 凸轮轴齿轮压板螺栓松动，造成凸轮轴齿轮窜动，配气相位失调 • 柴油机转速过高油泵“飞车”，增加了气门的冲击负荷，引起气门折 断 • 气门锁夹拆装混乱，相互不配套，易造成气门脱落 • 气门锁夹与弹簧上座磨损严重
油底壳
2020/12/25
22
13、油底壳内为什么会有水？
➢ 缸盖在排气侧推杆孔内有4只工艺水堵，漏水 ➢ 缸体后侧有铸造加工孔水堵片漏水 ➢ 使用机油是否假冒产品，机油中含水 ➢ 检查油水混合，可采用拆开油底壳，往水箱注
满水后，往水箱加6KG以上压力，保压10分钟 再观察
2020/12/25
23
2020/12/25
16
10、柴油机为什么会冒黑烟？
柴油机在使用时会发生冒黑烟的现象，影响工作环境，造成空气 污染，并且功力也明显下降。其主要原因有： 发动机长时间超负荷工作 喷油器压力不足或雾化不良产生不完全燃烧 供油角度过迟，排气管中燃烧 高压油泵供油量太大或各缸供油不均匀 空气滤清器及进气道阻塞进气不通畅，引起柴油与空气混合比不 对 使用重质柴油或柴油质量差、杂质多 气门密封封不严漏气 凸轮轴上凸轮磨损过大
于压缩比错误，造成压力不对
2020/12/25
5
2020/12/25
6
4、气缸床为什么会冲破？

三、柴油机故障的判别方法 故障判断的一般步骤 1.弄清故障现象 (1)在故障发生之前出现过哪些症状？ (2)在这之前进行过哪些修理和保养工作？ (3)以前是否出现过类似故障？
2．判断故障发生部位
• 异常声响判断法。用一根细长的金属棒或长螺丝刀， 将尖端触到被检查部位表面，另一端贴近耳旁，可较 清晰地监听到异常声响产生的部位、声响大小和性质。 不同部位所发出的声响往往不同，如主轴承间隙过大 时，发出冲击作用时的声响是沉重而发闷，而气门碰 活塞的声响是清脆的。 • 部分停止法。经分析怀疑故障是由某一工作部位所引 起时，可使该部分局部停止工作，观察故障现象是否 消失，从而可断定故障发生部位。如柴油机冒黑烟或 运转不均匀，分析认为某缸喷油嘴喷油雾化不良所造 成的。此时可将该缸停止供油，若黑烟消失，运转稳 定，则可证明判断正确。
• 柴油机的故障可分为综合性故障和单一 系统（或单一机构）或单一零件的故障。 • 柴油机的综合性故障（如起动困难，功 率不足，排烟不正常，运转不稳等）的 判断比配气机构，曲柄连杆机构，燃油 系统，起动系统等单一系统或单一机构 的故障复杂。
一、柴油机起动困难
• 正常起动情况： 在正常情况下，当环境温度高于50C，或 在低温下柴油机经预热后，水温高于 200C时，柴油机应在 5秒钟时间内顺利起 动，有时需反复进行几次才能起动，这 均属于起动正常。若经过多次反复起动， 柴油机仍不能进行工作时，则应视为起 动困难。
（ 1 ）起动电机驱动力矩不足的原因 是：电刷、接线头接触不良；蓄电 池充电不足。 （ 2 ）起动马达驱动力矩不足的原因 是：转子叶片或分配盘磨损严重； 摩擦片打滑；传动齿轮损坏；压缩 空气压力不足等。 （ 3 ）起动机小齿轮不能啮入飞轮齿 圈的原因是：小齿轮与齿圈磨损严 重；小齿轮控制机构损坏等。

各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类 型、执行元件的类型、ECU控制软件、主要电控元件的结构 原理和安装位置，而它的基本组成与其他电子控制系统一致， 也由传感器、ECU和执行元件三部分组成，如图3.1所示。
1.传感器及其他信号输入装置
下一页 返回
3.3 柴油机电控燃油喷射系统的组 成及工作原理
优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现有柴油机进 行升级换代。
缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度 不够高，喷油压力无法独立控制。
下一页 返回
3.1 柴油机电控技术发展简述
3.1.2第二代柴油机电控燃油喷射系统 (时间控制式高压电控喷油系统)
时间控制式系统是90年代后开发的电控喷射系统，属第二代 电控柴油机喷油系统。其工作原理是高速电磁阀直接控制高 压燃油的导通，一般情况下，可以制成在电磁阀关闭点，喷 油即开始；电磁阀打开点，喷油即终止。由此，喷油始点取 决于该电磁阀的关闭时刻，喷油量取决于电磁阀关闭的持续 时间。这样的原理与结构，可以把传统喷油泵中的齿杆、滑 套、柱塞斜槽及提前器等机构取消，简化了系统的结构。
(3)泵角传感器。检测喷油泵轴转角，与曲轴位置传感器配 合共同控制喷油量，并保证在喷油正时改变时不影响喷油量。
(4)溢流环位置传感器。检测溢流控制电磁铁的电枢位置， 以反馈控制溢流环的位置。
(5)正时活塞位置传感器。检测电子控制定时器正时活塞的 位置，将喷油正时提前量信号输入ECU
(6)控制杆位置传感器。检测电子控制柱塞式喷油泵调速器 中控制杆的位置，将燃沼喷射量的增减信号反馈给ECU。
上一页 下一页 返回
3.4柴油机燃料供给系统的检测
(3)供油量试验。当喷油泵转速为750r/min，输油压力为 206kPa时，输油泵供油量应不低于250mL/min。转速 为600 r/min，从开始吸油到供油压力上升到180kPa所 需的时间不应超过30s。 3.4Fra bibliotek2喷油泵的检测调整

更换进气压力传感器后，恢复正常
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
实例六：加速时冒黑烟
客户：中通客车WP6.240
故障现象描述： 在加速时，柴油机烟度特别大，怠速时不明显。
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
上车后连接诊断仪，读取故障
清除故障代码，能够全部清除。
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
先检查气路，并用诊断仪读取实际值 测试得到增压压力是 1536hPa,正常。 怀疑进气压力传感器有故 障，检查线束无异常，然 后更换新的传感器，增压 压力还是1.5bar，故障未 消除。
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
实例七：最高转速只能达到1500转 客户：华菱自卸车 故障现象描述： 启车后，油门踩到底，发动机最高转速 只能达到1500转潍柴动力国三柴油机 Nhomakorabea障诊断实例
上车先读取闪码，并连接KTS后读取故障，钥匙 开关（T15）打开，不起车时能全部清除故障。 闪码 221 322 324 244 254 134 KTS码
监测进气压力参数发现进气压力异常：怠速时进气压 力为1个大气压左右。加速时进气压力小于1个大气压， 进气温度也随转速上升而下降
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
怀疑进气压力传感器故障
拆下传感器，发现传感器插接件金属接头颜色异 常，与机体颜色相同，怀疑喷漆时将油漆喷入。 造成传感器信号不准确，从而造成冒烟故障。
调齿前
调齿后
拆下高压油泵齿轮，沿逆时针方向调一个齿， 顺利起车。故障得以排除。
潍柴动力国三柴油机故障诊断实例
实例二：柴油机启动困难 客户：秦皇岛通联WP12 故障现象描述： 启动时间过长，轨压建立过程太慢 检查油路，发现低压油路油管太细，内径大约 为6mm左右，远小于潍柴规定的最低12mm的要求 要求客户更换油箱内油管在内的所有低压油管， 更换并放气后顺利启动